行业新闻

开关电源评估设计要求与指标

1、输入参数:输入电压大小,交流还是直流,相数,频率等。

 

国际电压等级有单相120Vac,220Vac,230Vac等。国际通用的交流电压范围为85~265V。一般包括输入电压额定值及其变化范围;

 

3kW以下功率常选用单相输入,5kW以上选用三相输入;

 

工业用电频率一般为50Hz或者60Hz,航空航天电源、船舶用电为400Hz.

 

有无功率因数(Power Factor)和谐波(Total Harmonics Distortion)指标

 

2、输出参数:输出功率,输出电压,输出电流,纹波,稳压(稳流)精度,调整率,动态特性(稳定时间:settling time)、电源的启动时间和保持时间。

 

输出电压:额定值+调节范围。输出电压的上限应尽量靠近额定值,以避免不必要的过大的设计余量。

 

输出电流:额定值+过载倍数。有稳流要求的还会指定调节范围。有些电源不允许空载,因此还应指定电流下限。

 

稳压稳流精度:影响因素包括输入电压调整率,负载调整率,时效偏差。基准源精度、检测元件精度、控制电路中运放的精度对稳压稳流精度影响很大。

 

3、效率:额定输入电压与额定输出电压、额定输出电流时输出功率与输入有功功率的比值。

 

损耗:与开关频率密切相关的损耗:开关器件的开关损耗,磁性元件的铁损,吸收电路的损耗。

 

电路中的通态损耗:开关器件的通态损耗,磁性元件的铜损,线路损耗。这部分损耗取决于电流。

 

其它损耗:控制电路损耗,驱动电路的损耗等一般输出电压较高的电源的效率高于输出电压较低的电源。高输出电压的电源效率可达90%~95%的效率。大功率电路的效率可以比小功率电路的效率做得更高。

 

4、电压调整率和负载调整率

 

电压(源)调整率:电源调整率通常以额定负载条件下,由输入电压变化所造成其输出电压偏差率。如下列公式所示:Vo(max)-Vo(min) / Vo(normal),或者规定其输出电压之偏差量须於规定之上下限范围内,即输出电压之上下限绝对值以内。

 

负载调整率:负载调整率的定义为开关电源於输出负载电流变化时,提供其稳定输出电压的能力。或者输出负载电流变化下,其输出电压偏差量不得超过上下限绝对值。

 

测试方法:待测电源在正常输入电压及负载状况下热机稳定後,测量正常负载下的输出电压值,再分别测量轻载(Min)、重载(Max)负载下其输出电压值(分别为Vmax与Vmin),负载调整率通常以正常固定输入电压下,由负载电流变化所造成其输出电压偏差率的百分比,如下列公式所示:V0(max)-V0(min) / V0(normal)

 

5、动态特性:负载突变时输出电压的变化

 

开关电源通过反馈控制回路保证其输出电压稳定,实际上反馈控制回路有一定的频宽,因此限制了电源供应器对负载电流变化时的反应,可能引起开关电源不稳定、失控或振荡之现象。实际上,电源供应器工作时的负载电流也是动态变化的,因此动态负载测试对电源供应器而言是极为重要的。

 

可编程序电子负载可用来模拟电源供应器实际工作时最恶劣的负载情况,如负载电流迅速上升、下降之斜率、周期等,若电源供应器在恶劣负载状况下,仍能够维持稳定的输出电压不产生过冲(Overshoot)或过低(Undershoot)情形,否则会导致电源输出电压超过负载元件(如TTL电路其输出瞬时电压应介於4.75V至5.25V之间,才不致引起TTL逻辑电路之误动作)工作范围。

 

6、电源启动时间(Set-Up Time)与保持时间(Hold-Up Time)

 

启动时间:指电源从输入接上电源起到其输出电压上升到稳压范围内为止的时间,以一输出为5V的电源供应器为例,启动时间为从电源开机起到输出电压达到4.75V为止的时间。

 

保持时间:电源从切断输入电源起到其输出电压下降到稳压范围外为止的时间,以一输出为5V的电源供应器为例,保持时间为从关机起到输出电压低於4.75V为止的时间,一般值为10-20ms,以避免电力公司供电中由于短时电压中断(半个或一个电网电压周期)时负载工作受到影响。

 

7、多路输出电源的交叉调整率:

 

多输出还需要考虑交叉调整率(Cross Regulation)。

 

什么是交叉调整率?

 

一路输出负载变化时,另一路输出电压的变化范围。

 

提高交叉调整率的常规办法:后级调整

 

如:小功率多路输出Flyback

 

 1.jpg

 

输入电压范围..............90~264VAC, 120-370VDC

 

输入电流..................2.0A/115V 1.1A/230V,输入频率:47~63HZ

 

冲击电流..................冷启动电流20A/115V 40A/230V

 

漏电流....................< 2mA/240VAC

 

输出电压调节范围..........CH1 :-5~+10%

 

电压调整率................CH1:< 1% , CH2:< 1%

 

负载调整率................CH1:< 3% ,CH2/3:< 4-8%

 

过载保护..................105%~150% 保护类型:电流限制,自动恢复

 

过压保护..................115-135%CH1额定输出电压

 

温度系数..................±0.03%℃(0~50℃)

 

启动、上升、保持时间......800ms,60ms,20ms

 

抗震性....................10~500Hz,2G 三轴10min./1周期,每轴1小时

 

耐压性....................输入-输出:3KVAC,输入-外壳:1.5KVAC,

 

输出-外壳:0.5KVAC 1分钟

 

绝缘电阻...............输入-输出、输入-地、输出-地500VDC/100M Ohms

 

工作温度、湿度............-10℃~+60℃,20%~90%RH(0-45℃/100%,-10℃/80%,60℃/60% LOAD)

 

存储温度、湿度............-20℃~+85℃,10%~95RH

 

外形尺寸..................199*99*50mm CASE 916A

 

重量......................0.6kg;20pcs/13kg/1.17CUFT

 

安全标准..................满足UL1310,TUV EN60950要求

 

EMC/谐波标准............... 满足

 

EN55022 class B/A,EN61000-3-2,3

 

EN61000-4-2,3,4,5,6,8,11,ENV50204

 


版权声明:

本站发布的有些文章部分内容来源于互联网。如有侵权,请联系我们,我们会尽快删除。

导航栏目

联系我们

联系人:张总

手机:18016426289

电话:18016426289

邮箱:26586601@qq.com

地址: 上海市青浦区北青公路6388号