模塊電源的應用
發布時間:2011-03-28
中心議題:
- 模塊電源的優點
- 模塊電源應用
- 模塊電源的安裝與維護
1. 概述
當今電源係統的設計,對於電子設計人員來說遇到了極大的挑戰。他們要利用有限的資源和空間,在短時間內設計出靈活、高效、可靠和具有競爭力的電源係統。
模塊電源(或稱電源模塊)是目前設計人員的最好選擇。以模塊式電源取代分立元件設計方案,好比用微信息處理器件代替集成電路方塊,它可更靈活、更快捷地完成係統及開發,縮短開發或更改設計所花費的時間,節省人力及技術投資。
2. 模塊電源的優點
模塊電源具有如下優點:
●設計簡單。隻需1個電源模塊,配上少量分立元件,即可獲得電源。
●縮短開發周期。模塊電源一般備有多種輸入、輸出選擇。用戶也可以重複迭加或交叉迭加,構成積木式組合電源,實現多路輸入、輸出,大大削減了樣機開發時間。
●變更靈活。產品設計如需更改,隻需轉換或並聯另一合適電源模塊即可。
●技術要求低。模塊電源一般配備標準化前端、高集成電源模塊和其他元件,因此令電源設計更簡單。
●模塊電源外殼有集熱沉、散san熱re器qi和he外wai殼ke三san位wei一yi體ti的de結jie構gou形xing式shi,實shi現xian了le模mo塊kuai電dian源yuan的de傳chuan導dao冷leng卻que方fang式shi,使shi電dian源yuan的de溫wen度du值zhi趨qu近jin於yu最zui小xiao值zhi。同tong時shi,又you賦fu予yu了le模mo塊kuai電dian源yuan金jin玉yu其qi表biao的de包bao裝zhuang。
●質優可靠。模塊電源一般均采用全自動化生產,並配以高科技生產技術,因此品質穩定、可靠。
●用途廣泛:模塊電源可廣泛應用於航空航天、機車艦船、軍工兵器、發電配電、郵電通信、冶金礦山、自動控製、家用電器、儀器儀表和科研實驗等社會生產和生活的各個領域,尤其是在高可靠和高技術領域發揮著不可替代的重要作用。
3. 模塊電源應用
3.1 輸出電壓的調節
對有TRIM或ADJ(可調節)輸出引腳的模塊電源產品,可通過電阻或電位器對輸出電壓進行一定範圍內的調節,一般調節範圍為±10%。
對TRIM輸出引腳,將電位器的中心與TRIM相連,在所有+S、-S管腳的模塊中,其他兩端分別接+S、-S。沒有+S、-S時,將兩端分別接到相應主路的輸出正負極(+S接+Vin,-S接-Vin),然後調節電位器即可。電位器的阻值一般選用5~10kΩ比較合適。
對ADJ輸出引腳,分為輸入邊調節與輸出邊節。輸出邊調節與TRIM引腳的調節方式一樣。輸入邊調節隻能上調輸出電壓,此時將電位器的其中一端與中心相接,另一端接輸入端的地。
3.2 輸入保護電路
一般模塊電源產品都有內置濾波器,能滿足一般電源應用的要求。如果需要更高要求的電源係統,應增加輸入濾波網絡。可以采用LC或π型網絡,但應注意盡量選擇較小的電感和較大的電容。
為(wei)了(le)防(fang)止(zhi)輸(shu)入(ru)電(dian)源(yuan)瞬(shun)態(tai)高(gao)壓(ya)損(sun)壞(huai)模(mo)塊(kuai)電(dian)源(yuan),建(jian)議(yi)用(yong)戶(hu)在(zai)輸(shu)入(ru)端(duan)接(jie)瞬(shun)態(tai)吸(xi)收(shou)二(er)極(ji)管(guan)並(bing)配(pei)合(he)保(bao)險(xian)絲(si)使(shi)用(yong),以(yi)確(que)保(bao)模(mo)塊(kuai)在(zai)安(an)全(quan)的(de)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)範(fan)圍(wei)之(zhi)內(nei)。為(wei)了(le)降(jiang)低(di)共(gong)模(mo)噪(zao)聲(sheng),可(ke)以(yi)增(zeng)加(jia)Y(Cy)電容,一般選擇幾nf高頻電容。R為保險絲,D1為保護二極管,D2為瞬態吸收二極管(P6KE係列)。
3.3 遙控開/關電路
模塊電源的遙控開關操作,是通過REM端進行的。一般控製方式有兩種:
(1) REM與-VIN(參考地)相連,遙控關斷,要求VREF<0.4V。REM懸空或與+VIN相連,模塊工作,要求VREM>1V。
(2) REM與VIN相連,遙控關斷,要求VREM<0.4V。REM與+VIN相連,模塊工作,要求VREM>1V。REM懸空,遙控關斷,即所謂“懸空關斷”(-R)。
如果控製要與輸入端隔離,則可以使用光電耦合器作為傳遞控製信號。
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3.4 模塊的組合
(1) 並bing聯lian擴kuo容rong。將jiang相xiang同tong模mo塊kuai輸shu出chu端duan並bing聯lian,可ke使shi輸shu出chu能neng力li增zeng強qiang,但dan並bing聯lian模mo塊kuai的de輸shu出chu電dian壓ya要yao調tiao整zheng得de比bi較jiao一yi致zhi,以yi保bao證zheng相xiang對dui均jun流liu,同tong時shi避bi免mian不bu必bi要yao的de振zhen蕩dang。對dui有you較jiao大da電dian流liu輸shu出chu的de模mo塊kuai,還hai可ke以yi仔zai細xi設she計ji引yin線xian電dian阻zu,以yi達da到dao均jun流liu效xiao果guo。用yong這zhe種zhong方fang法fa並bing聯lian的de模mo塊kuai,不bu宜yi超chao過guo2個。同時,如果其中一塊模塊輸出有故障,整個係統都將不能正常工作。並聯擴容連接電路RL為負載。
(2) rongyurebeifenbinglian。jiangxiangtongdemokuaishuchuduantongguoerjiguanhoubingliankeshishuchunenglizengqiang,yitigaodianyuanxitongdekekaoxing。yuanzeshangruguopeihexiangyingshuchubaojingdianlu,jiangmokuaifangzaikeyichaixiedemuxianshang,zheyang,chuxianguzhangdemokuaikeyijishigenghuan。yongzhezhongfangfabingliandemokuai,meiyouliangxianzhi。D一般為肖特基二極管。
(3) 串聯擴容。將相同模塊輸出端串聯,可使輸出電壓倍增,功率也相應增加,而串聯輸出端須接二極管以進行保護。
3.5 鈴流的備份使用
鈴ling流liu發fa生sheng器qi主zhu要yao用yong於yu電dian話hua局ju交jiao換huan機ji給gei電dian話hua用yong戶hu提ti供gong振zhen鈴ling,一yi般ban是shi在zai偏pian置zhi狀zhuang態tai下xia使shi用yong。偏pian置zhi可ke分fen為wei正zheng偏pian置zhi和he負fu偏pian置zhi。為wei了le提ti高gao鈴ling流liu係xi統tong的de可ke靠kao性xing,需xu要yao對dui鈴ling流liu進jin行xing備bei份fen。下xia麵mian是shi一yi種zhong推tui薦jian的de備bei份fen方fang式shi(以負偏置為例)。
該方案是使用鈴流啟動後的輸出,通過備份鈴流的REM控製端將備份的鈴流禁止。在啟動過程中,啟動較快的鈴流將工作。簡單的延遲電路可防止兩塊鈴流同時啟動而造成雙通。如圖8所示。該電路中的鈴流A、鈴流B及其外圍電路可以放在同一母線的不同鈴流盤上。這樣如果其中一塊鈴流出現故障,即可以更換,從而不致影響係統的正常工作。RCA與RCB是兩塊鈴流盤的必要連接。
4. 模塊電源的安裝與維護
由於各公司生產的模塊電源的類別、係列、規格品種難以數計,故其功能特性和物理特性不盡相同,因此在安裝、使用與維護方麵亦各有不同,但應在以下幾方麵引起注意。
(1) dakaibaozhuanghou,yingzaixiheduigejiexianduanzibiaoshishifouyusuijisuodaideshuomingshuxiangfu,tongshishifouyudinghuohetongyuedingdeyaoqiuxiangfu。ruguobufu,yinglijiyushengchanhuoxiaoshoudanweilianxi,shangtaochulibanfa。
(2) 作為安裝的第一步,必須將模塊電源的金屬外殼可靠接地,以確保安全,但不可誤將外殼接在零線上。
(3) 在安裝完畢通電之前,應再次檢查和核對各接線端子上的連線,確保輸入和輸出、交流和直流、單相和多相、正極和負極、電壓值和電流值等正確無誤,杜絕接反、接錯現象的發生。
(4) 對於大功率電源,一般均有兩個或兩個以上的“+”輸出端子和“-”輸出端子。實際上,它們同屬於一個輸出電極,隻不過為了使用戶接線方便,它們內部是並接在一起。
(5) 模塊電源不允許長期處於滿負荷工作狀態。線性電源的使用率,應控製在60%以內;開關電源的使用率,應控製在80%以內,否則有可能造成模塊電源人為的早期失效。
(6) 對於模塊電源,有些製造商出廠時在於可調端子(ADJ)間jian接jie有you固gu定ding電dian阻zu。使shi用yong時shi須xu用yong戶hu自zi配pei相xiang應ying阻zu值zhi的de電dian位wei器qi,以yi取qu代dai該gai固gu定ding電dian阻zu。但dan要yao注zhu意yi,當dang可ke調tiao端duan子zi間jian處chu於yu開kai路lu狀zhuang態tai時shi,決jue不bu允yun許xu加jia載zai。
(7) 為達到充份散熱效果,模塊電源宜安裝在空氣對流較好的位置。一般要求線性電源工作電流在4A以上,或開關電源工作電流在7A以上時,應加裝強製風冷。此外,在模塊電源外殼上不允許放置其他物品。
(8) 模塊電源一般適用於以阻性為主的負載,若需要應用在以容性為主或感性為主的負載時,應事先在訂貨合同中加以說明,由廠方訂做。
(9) 對於高壓模塊電源,在使用過程及停電後10分鍾之內,均不可觸及高壓危險區。
(10) 模塊電源選購原則:一般功率較大的宜選擇開關電源,功率較小的選擇線性電源。
(11) 模塊電源不可強行拆卸,強拆即壞。
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