開關電源是現代電子技術中不可缺少的重要組成部分之一。它不僅可以帶來高效、節(jié)能的電源輸出,還能保護電子設備免受過度電流和電壓的破壞。然而,在開發(fā)開關電源時,會涉及到許多設計問題,下面就是其中的21個問題。
1. 何時使用開關電源?
開關電源在電子裝置中可以提供更高效的電源電能,且體積更小,通常在計算機電源、消費電子、醫(yī)療設備等高要求的設備上使用。
2. 開關電源的優(yōu)劣
優(yōu)點:高效、小型、通用電壓輸入、可編程輸出、低紋波和低沒有電匯流的emi。缺點:設計較為復雜、emi的設計容易出錯、不制冷,部分特性與線性電源部分電特性相似。
3. 輸入虛地
決定是否使用輸入虛地是設計開關電源時的首要決定。虛地輸入的電流不超過10ua,而單位輸出電流越高,虛地電流就會越大。
4. 穩(wěn)壓器
開關電源最重要的組成部分之一是穩(wěn)壓器。穩(wěn)壓器可以保持電壓穩(wěn)定的輸出。
5. 瞬變響應
瞬變響應是開關電源與線性電源不同的特點之一。它可以快速響應在輸出電壓上的快速變化,可以確保電源始終在合適的電壓范圍內運行。
6. 整流器
開關電源采用交流電,并在整流器中被轉化為直流電。
7. 濾波器
通過濾波器,輸出電壓中的電流波動可以被平滑。
8. 負載響應
開關電源的負載響應是一個重要的性能指標,它是指輸出電壓與輸出電流之間的關系。
9. 尺寸與重量
開關電源的小型化和輕量化是其較大的優(yōu)點之一。
10. 熱設計
由于開關電源需要產生大量的熱能,因此設計高效的散熱系統(tǒng)是必要的。
11. 是否需要避雷?
避免雷擊或浪涌傳遞到電源的設計很重要。其中一個方案是地面繞組封裝,這樣就可以吸收閃電沖擊。
12. emi抑制
由于開關電源使用高頻,因此其產生的電磁干擾也會相應的增加。
13. 調制
開關電源的輸出電壓可以使用接近直流的信號進行調制,可以得到更高的效率。
14. 效率
效率是開關電源設計的一個非常重要的考慮因素,要盡可能地提高其效率,以便盡可能地精簡電源的散熱和其他能量損失。
15. pwm調節(jié)器
pwm調節(jié)器是一種控制開關電源的方法,特別是在小型應用中。
16. 負載調整范圍
開關電源的負載調整范圍是指負載在極端的情況下是否仍然能夠正常工作。
17. 輸出電阻
輸出電阻是開關電源的另一個關鍵性能指標,可以更好地調整傳輸的電壓。
18. emc測試
電子設備必須經過emc測試,以確保其特殊性能能夠在任何環(huán)境中恰當地工作,包括以各種方式發(fā)生的干擾信號。
19. 功率因數修正
pfc旨在保持電源輸出的功率因數為1.0.
20. 試驗
任何開關電源都需要做測試,并在其典型負載范圍內進行運行以測試其功能。
21. 保護電路
開關電源的關鍵性能指標之一是其保護電路的能力,以防止由任何負載過大或過小所導致的短路、過載和過壓等故障。