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  • AC/DC开关电源工作原理

    AC/DC开关电源主要由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路等组成。

    其工作原理是先通过整流滤波电路将输入的交流电转换为直流电,再由功率变换电路将该直流电转换为高频交流电,然后经高频变压器耦合到次级,后通过输出整流滤波电路将高频交流电再次转换为稳定的直流电输出。

  • 主要电路及作用

    - 输入EMI滤波器:由电容、电感等组成,主要作用是抑制输入电源的电磁噪声及杂波信号,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰.

    - 整流滤波电路:将交流电压转换为较为纯净的直流电压,为后续电路提供稳定的直流输入.

    - 功率变换电路:是实现电能转换的核心部分,通过开关器件的高速开关动作,将直流电压转换为高频交流电压,并通过变压器耦合到次级,实现电压变换和功率传输.

    - PWM控制器电路:根据输出电压和电流的反馈信号,实时调整功率变换电路中开关器件的占空比,从而稳定输出电压和电流.

    - 输出整流滤波电路:将功率变换电路输出的高频交流电压转换为稳定的直流电压,并进一步滤除纹波,为负载提供纯净的直流电源.


  • 主要性能指标

    - 输出电压精度:指输出电压与标称电压的偏差范围,一般要求精度在±5%以内。

    - 输出纹波电压:是指输出直流电压中所含的交流成分,通常用峰-峰值表示,纹波电压越小,电源的稳定性越好。

    - 效率:是指电源输出功率与输入功率的比值,效率越高,电源的能耗越低,一般AC/DC开关电源的效率在70%-90%之间。

    - 功率因数:表征电源对电网的利用率,功率因数越高,电网的负载越轻,一般要求功率因数在0.9以上。


  • 常见故障及维修方法

    - 无输出电压:可能是输入电路故障,如保险丝熔断、输入滤波电容损坏等;也可能是功率变换电路故障,如开关管损坏、变压器故障等;还可能是PWM控制器电路故障,如芯片损坏、外围元件故障等。

    - 输出电压异常:输出电压过高或过低,可能是PWM控制器电路的反馈环节出现问题,如反馈电阻、电容损坏,导致占空比失控;也可能是输出整流滤波电路中的元件损坏,如整流二极管、滤波电容等。

    - 电源过热:可能是电源负载过重,导致功率器件损耗过大;也可能是散热不良,如散热风扇损坏、散热器堵塞等。


  • 选择适合特定应用的AC/DC开关电源,需要考虑以下几个关键因素

    输出电压和电流

    首先要明确负载所需的电压和电流。确保开关电源的输出电压范围能够满足负载的工作电压要求,并且其额定输出电流要大于负载的大工作电流。比如为要求12V、2A的设备供电,就要选择输出电压包含12V,且输出电流至少为2A的电源。

    功率要求

    计算负载的大功率,所选开关电源的额定功率应大于负载功率。考虑功率余量,一般建议预留20% - 30%的功率余量,以应对负载的功率波动或未来可能的扩展。例如负载大功率是50W,好选择额定功率60 - 65W左右的电源。

    效率

    对于对能耗比较敏感的应用,如便携设备或需要长期运行的设备,要选择效率高的开关电源。高效率意味着较少的能量转换损耗和较低的发热。通常,效率在80%以上的电源是比较理想的。

    纹波和噪声

    一些精密电子设备,像医疗设备、高精度测量仪器等,对电源输出的纹波和噪声要求严格。要选择纹波系数小的电源,例如纹波电压峰 - 峰值在几十毫伏以内的电源,以避免纹波和噪声对设备性能产生干扰。

    隔离特性

    当应用环境涉及到人员安全或者防止电路之间相互干扰时,需要考虑隔离型开关电源。比如在医疗设备中或者连接不同电气系统的接口处,隔离型电源可以避免触电风险和电气干扰。

    工作环境

    考虑温度、湿度、电磁干扰等环境因素。如果是在高温环境下工作,要选择能够在高温下稳定运行,或者有良好散热设计的电源;在潮湿环境下,要选择防护等级合适的电源,避免因受潮而损坏。对于有电磁干扰的环境,有良好电磁兼容性(EMC)的电源可以减少对其他设备的干扰,也能提高自身的抗干扰能力。

    尺寸和安装方式

    根据设备的内部空间和安装要求选择合适尺寸和安装方式(如导轨安装、插件式、表面贴装等)的开关电源,确保电源能够方便地安装在设备中。

    成本

    在满足性能要求的前提下,综合考虑成本。不同品牌、规格和性能的开关电源价格差异较大,要根据项目预算和对电源性能的要求权衡选择。


  • 模块在正常情况下使用,输入电压降到小输入电压以下,输出异常,怎么解决?

    回答:当通过CTRL控制脚关断模块时,由于内部器件还存在一定的功耗,所以会有一很小的输入电流,但该电流值一般只有2mA左右,不会对模块造成什么影响。 如果存在输入电流很大的情况,可能是模块还没完全关断,此时建议增加流过控制脚的电流以达到完全关断模块输出如果存在输入电流很大的情况,可能是模块还没完全关断,此时建议增加流过控制脚的电流以达到完全关断模块输出如果存在输入电流很大的情况,可能是模块还没完全关断,此时建议增加流过控制脚的电流以达到完全关断模块输出。


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