開關(guān)電源是一種電壓轉(zhuǎn)換電路,主要的工作內(nèi)容是升壓和降壓,廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代電子產(chǎn)品。
因?yàn)殚_關(guān)三極管總是工作在 “開” 和“關(guān)” 的狀態(tài),所以叫開關(guān)電源。開關(guān)電源實(shí)質(zhì)就是一個(gè)振蕩電路,這種轉(zhuǎn)換電能的方式,不僅應(yīng)用在電源電路,在其它的電路應(yīng)用也很普遍,如液晶顯示器的背光電路、日光燈等。
開關(guān)電源與變壓器相比具有效率高、穩(wěn)性好、體積小 開關(guān)電源簡化圖等優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是功率相對(duì)較小,而且會(huì)對(duì)電路產(chǎn)生高頻干擾,電路復(fù)雜不易維修等。 在談開關(guān)電源之前,先熟悉一下變壓器反饋式振蕩電路,能產(chǎn)生有規(guī)律的脈沖電流或電壓的電路叫振蕩電路,變壓器反饋式振蕩電路就是能滿足這種條件的電路;它于基本放大電路與一個(gè)反饋回路組成,其中C2、L1組成一個(gè)并聯(lián)諧振選頻電路,在電路通電的瞬間VT導(dǎo)通,此時(shí)在C2、L1組成的并聯(lián)諧振電路上產(chǎn)生非常豐富的諧波,當(dāng)外加頻率和并聯(lián)諧振電路的固有頻率相等時(shí),電路進(jìn)入振蕩狀態(tài),并通過L3反饋到VT的基極進(jìn)一步放大,最終形成有規(guī)律的脈沖電流或電壓輸出到負(fù)載RL上。
開關(guān)電源就是圍繞變壓器反饋式振蕩電路而設(shè)計(jì),只不過在原來的基礎(chǔ)上增加了一些保護(hù)和控制電路,我們可以用分析振蕩電路的方法來分析開關(guān)電源。 開關(guān)電源振按蕩方式分,可以分為自激式和它激式兩種,自激式是無須外加信號(hào)源能自行振蕩,自激式完全可以把它看作是一個(gè)變壓器反饋式振蕩電路,而它激式則完全依賴于外部維持振蕩,在實(shí)際應(yīng)用中自激式應(yīng)用比較廣泛。
根據(jù)激勵(lì)信號(hào)結(jié)構(gòu)分類;可分為脈沖調(diào)寬和脈沖調(diào)幅兩種,脈沖調(diào)寬是控制信號(hào)的寬度,也就是頻率,脈沖調(diào)幅控制信號(hào)的幅度,兩者的作用相同都是使振蕩頻率維持在某一范圍內(nèi),達(dá)到穩(wěn)定電壓的效果。變壓器的繞組一般可以分成三種類型,一組是參與振蕩的初級(jí)繞組,一組是維持振蕩的反饋繞組,還有一組是負(fù)載繞組。
在家用電器中使用的開關(guān)電源,將220V的交流電經(jīng)過橋式整流,變換成300V左右的直流電,濾波后進(jìn)入變壓器后加到開關(guān)管的集電極進(jìn)行高頻振蕩,反饋繞組反饋到基極維持電路振蕩,負(fù)載繞組感應(yīng)的電信號(hào),經(jīng)整流、濾波、穩(wěn)壓得到的直流電壓給負(fù)載提供電能。負(fù)載繞組在提供電能的同時(shí),也肩負(fù)起穩(wěn)定電壓的能力,其原理是在電壓輸出電路接一個(gè)電壓取樣裝置,監(jiān)測輸出電壓的變化情況,及時(shí)反饋給振蕩電路調(diào)整振蕩頻率,從而達(dá)到穩(wěn)定電壓的目的,為了避免電路的干擾,反饋回振蕩電路的電壓會(huì)用光電耦合器隔離。
大多數(shù)開關(guān)電源有待機(jī)電路,在待機(jī)狀態(tài)開關(guān)電源還在振蕩,只是頻率比正常工作時(shí)要低。 有些開關(guān)電源很復(fù)雜,元件密密麻麻,很多保護(hù)和控制電路,在沒有技術(shù)支持的情況下,維修起來是一件很頭疼的事。
在我面對(duì)這種情況時(shí),首先我會(huì)找到開關(guān)管及其參與振蕩的外圍電路,把它從電路中分離出來,看它是否滿足振蕩的條件,如檢測偏置是否正常,正反饋有無故障,還有開關(guān)管本身,開關(guān)電源有極強(qiáng)大的保護(hù)功能,排除后檢察控制和保護(hù)及負(fù)載電路。
開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù),控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時(shí)間比率,維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源,開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制IC和MOSFET構(gòu)成。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新,使得開關(guān)電源技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新。目前,開關(guān)電源以小型、輕量和高效率的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用幾乎所有的電子設(shè)備,是當(dāng)今電子信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展不可缺少的一種電源方式。
開關(guān)電源產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制、軍工設(shè)備、科研設(shè)備、LED照明、工控設(shè)備、通訊設(shè)備、電力設(shè)備、儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備、半導(dǎo)體制冷制熱、空氣凈化器,電子冰箱,液晶顯示器,LED燈具,通訊設(shè)備,視聽產(chǎn)品,安防監(jiān)控,LED燈帶,電腦機(jī)箱,數(shù)碼產(chǎn)品和儀器類等領(lǐng)域。
開關(guān)電源有兩種主要的工作方式:正激式變換和升壓式變換。盡管它們各部分的布置差別很小,但是工作過程相差很大,在特定的應(yīng)用場合下各有優(yōu)點(diǎn)。
自學(xué)開關(guān)電源,需要掌握電子基礎(chǔ)知識(shí),熟悉各種電子元器件的功能作用,對(duì)電路也要了解。
開關(guān)電源由整流電路、濾波電路、開關(guān)電路、開關(guān)變壓器、穩(wěn)壓電路等相關(guān)電路組成。
開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù),控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時(shí)間比率,維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源,開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制IC和MOSFET構(gòu)成。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新,使得開關(guān)電源技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新。目前,開關(guān)電源以小型、輕量和高效率的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用幾乎所有的電子設(shè)備,是當(dāng)今電子信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展不可缺少的一種電源方式。
變頻器工作原理 變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、再次整流(直流變交流)、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測單元微處理單元等組成的。
1. 電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度為什么能夠自由地改變? *1: r/min 電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度單位:每分鐘旋轉(zhuǎn)次數(shù),也可表示為rpm. 例如:2極電機(jī) 50Hz 3000 [r/min] 4極電機(jī) 50Hz 1500 [r/min] 結(jié)論:電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度同頻率成比例 本文中所指的電機(jī)為感應(yīng)式交流電機(jī),在工業(yè)中所使用的大部分電機(jī)均為此類型電機(jī)。感應(yīng)式交流電機(jī)(以后簡稱為電機(jī))的旋轉(zhuǎn)速度近似地確決于電機(jī)的極數(shù)和頻率。
由電機(jī)的工作原理決定電機(jī)的極數(shù)是固定不變的。由于該極數(shù)值不是一個(gè)連續(xù)的數(shù)值(為2的倍數(shù),例如極數(shù)為2,4,6),所以一般不適和通過改變該值來調(diào)整電機(jī)的速度。
另外,頻率能夠在電機(jī)的外面調(diào)節(jié)后再供給電機(jī),這樣電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度就可以被自由的控制。 因此,以控制頻率為目的的變頻器,是做為電機(jī)調(diào)速設(shè)備的優(yōu)選設(shè)備。
n = 60f/p n: 同步速度 f: 電源頻率 p: 電機(jī)極對(duì)數(shù) 結(jié)論:改變頻率和電壓是最優(yōu)的電機(jī)控制方法 如果僅改變頻率而不改變電壓,頻率降低時(shí)會(huì)使電機(jī)出于過電壓(過勵(lì)磁),導(dǎo)致電機(jī)可能被燒壞。因此變頻器在改變頻率的同時(shí)必須要同時(shí)改變電壓。
輸出頻率在額定頻率以上時(shí),電壓卻不可以繼續(xù)增加,最高只能是等于電機(jī)的額定電壓。 例如:為了使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度減半,把變頻器的輸出頻率從50Hz改變到25Hz,這時(shí)變頻器的輸出電壓就需要從400V改變到約200V 2. 當(dāng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度(頻率)改變時(shí),其輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)怎樣? *1: 工頻電源 由電網(wǎng)提供的動(dòng)力電源(商用電源) *2: 起動(dòng)電流 當(dāng)電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),變頻器的輸出電流 變頻器驅(qū)動(dòng)時(shí)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩要小于直接用工頻電源驅(qū)動(dòng) 電機(jī)在工頻電源供電時(shí)起動(dòng)和加速?zèng)_擊很大,而當(dāng)使用變頻器供電時(shí),這些沖擊就要弱一些。
工頻直接起動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大的起動(dòng)起動(dòng)電流。而當(dāng)使用變頻器時(shí),變頻器的輸出電壓和頻率是逐漸加到電機(jī)上的,所以電機(jī)起動(dòng)電流和沖擊要小些。
通常,電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要隨頻率的減?。ㄋ俣冉档停┒鴾p小。減小的實(shí)際數(shù)據(jù)在有的變頻器手冊中會(huì)給出說明。
通過使用磁通矢量控制的變頻器,將改善電機(jī)低速時(shí)轉(zhuǎn)矩的不足,甚至在低速區(qū)電機(jī)也可輸出足夠的轉(zhuǎn)矩。 3. 當(dāng)變頻器調(diào)速到大于50Hz頻率時(shí),電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩將降低 通常的電機(jī)是按50Hz電壓設(shè)計(jì)制造的,其額定轉(zhuǎn)矩也是在這個(gè)電壓范圍內(nèi)給出的。
因此在額定頻率之下的調(diào)速稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速. (T=Te, P60Hz時(shí), X會(huì)相應(yīng)減小 對(duì)于電機(jī)來說, T=K*I*X, (K:常數(shù), I:電流, X:磁通), 因此轉(zhuǎn)矩T會(huì)跟著磁通X減小而減小. 同時(shí), 小于50Hz時(shí), 由于I*R很小, 所以U/f=E/f不變時(shí), 磁通(X)為常數(shù). 轉(zhuǎn)矩T和電流成正比. 這也就是為什么通常用變頻器的過流能力來描述其過載(轉(zhuǎn)矩)能力. 并稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速(額定電流不變-->最大轉(zhuǎn)矩不變) 結(jié)論: 當(dāng)變頻器輸出頻率從50Hz以上增加時(shí), 電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)減小. 5. 其他和輸出轉(zhuǎn)矩有關(guān)的因素 發(fā)熱和散熱能力決定變頻器的輸出電流能力,從而影響變頻器的輸出轉(zhuǎn)矩能力。 載波頻率: 一般變頻器所標(biāo)的額定電流都是以最高載波頻率, 最高環(huán)境溫度下能保證持續(xù)輸出的數(shù)值. 降低載波頻率, 電機(jī)的電流不會(huì)受到影響。
但元器件的發(fā)熱會(huì)減小。 環(huán)境溫度:就象不會(huì)因?yàn)闄z測到周圍溫度比較低時(shí)就增大變頻器保護(hù)電流值. 海拔高度: 海拔高度增加, 對(duì)散熱和絕緣性能都有影響.一般1000m以下可以不考慮. 以上每1000米降容5%就可以了. 6. 矢量控制是怎樣改善電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩能力的? *1: 轉(zhuǎn)矩提升 此功能增加變頻器的輸出電壓(主要是低頻時(shí)),以補(bǔ)償定子電阻上電壓降引起的輸出轉(zhuǎn)矩?fù)p失,從而改善電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。
$ 改善電機(jī)低速輸出轉(zhuǎn)矩不足的技術(shù) 使用"矢量控制",可以使電機(jī)在低速,如(無速度傳感器時(shí))1Hz(對(duì)4極電機(jī),其轉(zhuǎn)速大約為30r/min)時(shí)的輸出轉(zhuǎn)矩可以達(dá)到電機(jī)在50Hz供電輸出的轉(zhuǎn)矩(最大約為額定轉(zhuǎn)矩的150%)。 對(duì)于常規(guī)的V/F控制,電機(jī)的電壓降隨著電機(jī)速度的降低而相對(duì)增加,這就導(dǎo)致由于勵(lì)磁不足,而使電機(jī)不能獲得足夠的旋轉(zhuǎn)力。
為了補(bǔ)償這個(gè)不足,變頻器中需要通過提高電壓,來補(bǔ)償電機(jī)速度降低而引起的電壓降。變頻器的這個(gè)功能叫做"轉(zhuǎn)矩提升"(*1)。
轉(zhuǎn)矩提升功能是提高變頻器的輸出電壓。然而即使提高很多輸出電壓,電機(jī)轉(zhuǎn)矩并不能和其電流相對(duì)應(yīng)的提高。
因?yàn)殡姍C(jī)電流包含電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩分量和其它分量(如勵(lì)磁分量)。 "矢量控制"把電機(jī)的電流值進(jìn)行分配,從而確定產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電機(jī)電流分量和其它電流分量(如勵(lì)磁分量)的數(shù)值。
"矢量控制"可以通過對(duì)電機(jī)端的電壓降的響應(yīng),進(jìn)行優(yōu)化補(bǔ)償,在不增加電流的情況下,允許電機(jī)產(chǎn)出大的轉(zhuǎn)矩。此功能對(duì)改善電機(jī)低速時(shí)溫升也有效。
1、什么是變頻器? 變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。 2、PWM和PAM的不同點(diǎn)是什么? PWM是英文Pulse Width Modulation(脈沖寬度調(diào)制)縮寫,按一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖寬度,以調(diào)節(jié)輸出量和波形的一種調(diào)值方式。
PAM是英文Pulse Amplitude Modulation 。
樓主,請(qǐng)你先看下它們之間的定義及其區(qū)別: 充電器 電器附件 充電器,英文名稱Charger,通常指的是一種將交流電轉(zhuǎn)換為低壓直流電的設(shè)備。充電器在各個(gè)領(lǐng)域用途廣泛,特別是在生活領(lǐng)域被廣泛用于手機(jī)、相機(jī)等等常見電器。 充電器是采用電力電子半導(dǎo)體器件,將電壓和頻率固定不變的交流電變換為直流電的一種靜止變流裝置。在以蓄電池為工作電源或備用電源的用電場合,充電器具有廣泛的應(yīng)用前景。 電源適配器 電源適配器是小型便攜式電子設(shè)備及電子電器的供電電源變換設(shè)備,一般由外殼、電源變壓器和整流電路組成,按其輸出類型可分為交流輸出型和直流輸出型;按連接方式可分為插墻式和桌面式。廣泛配套于電話子母機(jī)、游戲機(jī)、語言復(fù)讀機(jī)、隨身聽、筆記本計(jì)算機(jī)、蜂窩電話等設(shè)備中。 多數(shù)筆記本電腦的電源適配器可以自動(dòng)檢測100~240V交流電(50/60Hz)?;旧纤械墓P記本電腦都把電源外置,用一條線和主機(jī)連接,這樣可以縮小主機(jī)的體積和重量,只有極少數(shù)的機(jī)型把電源內(nèi)置在主機(jī)內(nèi)。 在電源適配器上都有一個(gè)銘牌,上面標(biāo)示著功率,輸入輸出電壓和電流量等指標(biāo),特別要注意輸入電壓的范圍,這就是所謂的“旅行電源適配器” 開關(guān)電源: 開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù),控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時(shí)間比率,維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源,開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制IC和MOSFET構(gòu)成。開關(guān)電源和線性電源相比,二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長,但二者增長速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點(diǎn)上,反而高于開關(guān)電源,這一點(diǎn)稱為成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新,使得開關(guān)電源技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新,這一成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)日益向低輸出電力端移動(dòng),這為開關(guān)電源提供了廣闊的發(fā)展空間。 開關(guān)電源高頻化是其發(fā)展的方向,高頻化使開關(guān)電源小型化,并使開關(guān)電源進(jìn)入更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,特別是在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用,推動(dòng)了高新技術(shù)產(chǎn)品的小型化、輕便化。另外開關(guān)電源的發(fā)展與應(yīng)用在節(jié)約能源、節(jié)約資源及保護(hù)環(huán)境方面都具有重要的意義。 開關(guān)電源中應(yīng)用的電力電子器件主要為二極管、IGBT和MOSFET。 SCR在開關(guān)電源輸入整流電路及軟啟動(dòng)電路中有少量應(yīng)用,GTR驅(qū)動(dòng)困難,開關(guān)頻率低,逐漸被IGBT和MOSFET取代。 開關(guān)電源的三個(gè)條件 1、開關(guān):電力電子器件工作在開關(guān)狀態(tài)而不是線性狀態(tài) 2、高頻:電力電子器件工作在高頻而不是接近工頻的低頻 3、直流:開關(guān)電源輸出的是直流而不是交流 通過以上的定義及內(nèi)容,可以看到第二個(gè)問題的答案;個(gè)人認(rèn)為,標(biāo)稱一樣的充電器一般不可以直接用于電源,就像我們的手機(jī)充電器一樣,它用于給手機(jī)充電而不是接根線直接連到手機(jī)上當(dāng)電池用;電源適配器一般不但可以用于電源,也可一個(gè)電器充電,就像筆記本的電源適配器一樣,它可以給電腦充電,可以給電腦供電。 問題三:把兩個(gè)無標(biāo)稱的電源適配器接電,在輸出那一端就可以用電表分別測電流和電壓了啊,很簡單的,初高中的知識(shí)! 12v轉(zhuǎn)成5V 1A?1A是一個(gè)很大的電流了,這個(gè)太有難度了吧? SOSO用戶 2008-07-21 19:44 檢舉開關(guān)穩(wěn)壓電源的優(yōu)點(diǎn) [1].功耗小,效率高。在圖1中的開關(guān)穩(wěn)壓電源電路中,晶體管V在激勵(lì)信號(hào)的激勵(lì)下,它交替地工作在導(dǎo)通—截止和截止—導(dǎo)通的開關(guān)狀態(tài),轉(zhuǎn)換速度很快,頻率一般為50kHz左右,在一些技術(shù)先進(jìn)的國家,可以做到幾百或者近1000kHz。這使得開關(guān)晶體管V的功耗很小,電源的效率可以大幅度地提高,其效率可達(dá)到80%。 [2].體積小,重量輕。從開關(guān)穩(wěn)壓電源的原理框圖可以清楚地看到這里沒有采用笨重的工頻變壓器。由于調(diào)整管V上的耗散功率大幅度降低后,又省去了較大的散熱片。由于這兩方面原因,所以開關(guān)穩(wěn)壓電源的體積小,重量輕。 [3].穩(wěn)壓范圍寬。從開關(guān)穩(wěn)壓電源的輸出電壓是由激勵(lì)信號(hào)的占空比來調(diào)節(jié)的,輸入信號(hào)電壓的變化可以通過調(diào)頻或調(diào)寬來進(jìn)行補(bǔ)償,這樣,在工頻電網(wǎng)電壓變化較大時(shí),它仍能夠保證有較穩(wěn)定的輸出電壓。所以開關(guān)電源的穩(wěn)壓范圍很寬,穩(wěn)壓效果很好。此外,改變占空比的方法有脈寬調(diào)制型和頻率調(diào)制型兩種。這樣,開關(guān)穩(wěn)壓電源不僅具有穩(wěn)壓范圍寬的優(yōu)點(diǎn),而且實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓的方法也較多,設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的要求,靈活地選用各種類型的開關(guān)穩(wěn)壓電源。 [4].濾波的效率大為提高,使濾波電容的容量和體積大為減少。開關(guān)穩(wěn)壓電源的工作頻率目前基本上是工作在
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