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工程師在設(shè)計(jì)測(cè)試開關(guān)電源模塊要考慮的要素

2018-11-30

1、輸入電壓影響輸出電壓的指標(biāo)

1)穩(wěn)壓系數(shù)

絕對(duì)穩(wěn)壓系數(shù)是指負(fù)載不變時(shí),穩(wěn)壓電源輸出直流變化量U0與輸入電網(wǎng)變化量△Ui之比。即K=U0/Ui。相對(duì)穩(wěn)壓系數(shù)是指負(fù)載不變時(shí),穩(wěn)壓器輸出直流電壓△Uo的相對(duì)變化量△Uo與輸出電網(wǎng)Ui的相對(duì)變化量Ui之比。即S=Uo/Uo /Ui/Ui

2)電網(wǎng)調(diào)整率

電網(wǎng)調(diào)整率是指輸入電網(wǎng)電壓由額定值變化±10%時(shí),穩(wěn)壓電源輸出電壓的相對(duì)變化量,有時(shí)也以絕對(duì)值表示。

3)電壓穩(wěn)定度

電壓穩(wěn)定度是指負(fù)載電流保持為額定范圍內(nèi)的任何值,輸入電壓在規(guī)定的范圍內(nèi)變化所引起的輸出電壓相對(duì)變化Uo/Uo百分值。

 

2、負(fù)載對(duì)輸出電壓影響的指標(biāo)

1)負(fù)載調(diào)整率

在額定電網(wǎng)電壓下,負(fù)載電流從零變化到最大時(shí),輸出電壓的最大相對(duì)變化量,常用百分?jǐn)?shù)表示,有時(shí)也用絕對(duì)變化量表示。

2)輸出電阻

在額定電網(wǎng)電壓下,由于負(fù)載電流變化IL引起輸出電壓變化△Uo,則輸出電阻為Ro=|Uo/IL| 歐。

 

3、紋波電壓

1)最大紋波電壓

在額定輸出電壓和負(fù)載電流下,輸出電壓的紋波(包括噪聲)的絕對(duì)值的大小,通常以峰峰值或有效值表示。

2)紋波系數(shù)Y%

在額定負(fù)載電流下,輸出紋波電壓的有效值Urms與輸出直流電壓Uo之比,即y=Umrs/Uo x100%

3)紋波電壓抑制比

在規(guī)定的紋波頻率(例如 50Hz)下,輸出電壓中的紋波電壓 Ui~與輸出電壓中的紋波電壓 Uo~之比,即紋波電壓抑制比=Ui~/Uo~

 

開關(guān)電源模塊噪聲不同于紋波,紋波是出現(xiàn)在輸出端子間的一種與輸入頻率和開關(guān)頻率同步的成分,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在輸出電壓的0.5%以下。而噪聲是出現(xiàn)在輸出端子間的紋波以外的一種高頻成分,也用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在輸出電壓的1%左右。紋波噪聲是二者的合成,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在輸出電壓的2%以下。

 

4、保護(hù)功能

1沖擊電流是指輸入電壓按規(guī)定時(shí)間間隔接通或斷開時(shí),輸入電流達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)前所通過的最大瞬間電流。

(2)過流保護(hù)電源負(fù)載保護(hù)功能,可以避免發(fā)生包括輸出端子上的短路在內(nèi)的過負(fù)載輸出電流對(duì)電源和負(fù)載的損壞。過流的給定值一般是額定電流的110%—130%。

(3)過壓保護(hù)一種對(duì)端子間過大電壓進(jìn)行負(fù)載保護(hù)的功能。一般規(guī)定為輸出電壓的130%—150%

(4)欠壓保護(hù),當(dāng)輸出電壓在標(biāo)準(zhǔn)值以下時(shí),檢測(cè)輸出電壓下降或?yàn)楸Wo(hù)負(fù)載及防止誤操作而停止電源并發(fā)出信號(hào),多為輸出電壓的80%—30%左右。

(5)過熱保護(hù),指在電源內(nèi)部發(fā)生異常或因使用不當(dāng)而使電源溫升超過指定值時(shí)停止電源的工作并發(fā)出信號(hào)。

 

5、溫度漂移和溫度系數(shù)

1)溫度漂移是指環(huán)境溫度的變化影響元器件的參數(shù)的變化,從而引起穩(wěn)壓器輸出電壓變化。常用溫度系數(shù)表示溫度漂移的大小。

2)溫度系數(shù)

絕對(duì)溫度系數(shù)指溫度變化1攝氏度引起輸出電壓值的變化△UoT,單位是V/℃或毫伏每攝氏度。相對(duì)溫度系數(shù)指溫度變化1攝氏度引起輸出電壓相對(duì)變化△UoT/Uo,單位是V/℃。

 

穩(wěn)壓器在輸入電壓、負(fù)載電流和環(huán)境溫度保持一定的情況下,元件參數(shù)的穩(wěn)定性也會(huì)造成輸出電壓的變化,慢變化叫漂移,快變化叫噪聲,介于兩者之間叫起伏。

 

6、響應(yīng)時(shí)間

響應(yīng)時(shí)間是指負(fù)載電流突然變化時(shí),穩(wěn)壓器的輸出電壓從開始變化到達(dá)新的穩(wěn)定值的一段調(diào)整時(shí)間。在直流穩(wěn)壓器中則是用在矩形波負(fù)載電流時(shí)的輸出電壓波形來表示這個(gè)特性,稱為過度特。

 

7、失真

失真是交流穩(wěn)壓器特有的,指輸出波形不是正波形,產(chǎn)生波形畸變。

 

8、電源噪音

30Hz—18kHZ的可聽頻率規(guī)定,這對(duì)開關(guān)電源的轉(zhuǎn)換頻率不成問題,但對(duì)帶風(fēng)扇的電源要根據(jù)實(shí)際加以規(guī)定。

(1)輸入噪音

為使開關(guān)電源工作保持正常狀態(tài),要根據(jù)額定輸入條件,按由允許輸入外并疊加于工業(yè)用頻率的脈沖狀電壓(0—peak)制定輸入噪聲指標(biāo)。一般外加脈沖寬度為100—800us,外加電壓1000V

(2)靜電噪音

靜電噪音指在額定輸入條件下,外加到電源框體的任意部分時(shí),全輸出電路能保持正常工作狀態(tài)的一種重復(fù)脈沖狀的靜電。一般保證5—10KV以內(nèi)

 

9、浪涌電壓

這是在輸入電壓以1分鐘以上的間隔按規(guī)定次數(shù)加一種浪涌電壓,以避免發(fā)生絕緣破壞、閃絡(luò)、電弧等異常現(xiàn)象。通信設(shè)備等規(guī)定的數(shù)值為數(shù)千伏,一般為1200V

 

10、電氣安全要求

有電源結(jié)構(gòu)、空間的安全要求,印制電路板、變壓器的安全要求,絕緣、漏電流測(cè)試等。

 

11、電磁兼容性

電磁兼容性是指設(shè)備或系統(tǒng)在共同的電磁環(huán)境中能正常工作且不對(duì)該環(huán)境中任何設(shè)備構(gòu)成不能承受的電磁干擾的能力。

 

12、環(huán)境實(shí)驗(yàn)

環(huán)境試驗(yàn)是將產(chǎn)品或材料暴露到自然或人工環(huán)境中,從而對(duì)它們?cè)趯?shí)際上可能遇到的貯存使用條件下的性能作出評(píng)價(jià)。包括低高溫、振動(dòng)、腐蝕溫度變化、水等。