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2020-06-21







多個電源模塊并聯應用的方法

工程師在設計電源系統時,當一個電源模塊無法滿足系統設計要求,通常會采用多個電源模塊并聯應用。電源并聯運行是實現大容量、大功率電源系統的關鍵,不過若是并聯太多模塊,將會影響均流和可靠性,并聯設計方案不當,嚴重的還會燒毀模塊和后級電路。

目前常用的電源并聯電路設計方案有電阻并聯法、電流均流并聯法和二極管并聯法三種。電阻并聯法是指在模塊輸出端外分別串接電阻再并聯,原理是利用電阻的線性電壓實現負載均衡,適用于輸出功率不大、準確度要求不高的場合。

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電容在開關電源模塊的作用

一直以來,開關電源模塊的電磁干擾是一個重要的解決點,從原理上來講電磁干擾主要來自于兩個方面,即傳導干擾和輻射的干擾。

傳導干擾是由于電路中寄生參數的存在,以及開關電源中開關器件的開通與判斷,使得開關電源在交流輸入端產生較大的共模干擾和差模干擾。

輻射的干擾是指由于導體中電流的變化會在其周圍空間中產生變化的磁場,而變化的磁場又產生變化的電場,這一變化電流的幅值和頻率決定其產生的電磁的大小以及其作用范圍。

為了減輕和抵抗這些電磁干擾對電網及電子設備產生的危害,設了X電容和Y電容,其中X電容主濾波作用,常用于差模濾波,與共模電感匹配,并聯在輸入的兩端,濾除L、N線之間的差模信號,可防對外干擾。而Y電容主接地,常用于共模濾波,對稱使用,接于L于地或N于地之間,濾除L對地或N對地之間的差模信號。對于高可靠性指標,美國的開關電源生產商通過降低運行電流,降低結溫等措施以減少器件的應力,使得產品的可靠性大大提高。基于漏電流的限制,Y電容值不能太大。






開關電源不同于線性電源,開關電源利用的切換晶體管多半是在全開模式(飽和區)及全閉模式(截止區)之間切換,這兩個模式都有低耗散的特點,切換之間的轉換會有較高的耗散,但時間很短,因此比較節省能源,產生廢熱較少。理想上,開關電源本身是不會消耗電能的。電壓穩壓是透過調整晶體管導通及斷路的時間來達到。這種軟開關方式可以顯著地減小開關損耗,以及開關過程中激起的振蕩,使開關頻率可以大幅度提高,為轉換器的小型化和模塊化創造了條件。相反的,線性電源在產生輸出電壓的過程中,晶體管工作在放大區,本身也會消耗電能。開關電源的高轉換效率是其一大優點,而且因為開關電源工作頻率高,可以使用小尺寸、輕重量的變壓器,因此開關電源也會比線性電源的尺寸要小,重量也會比較輕。



開關電源大致由主電路、開關電源控制電路、檢測電路、輔助電源四大部份組成。1、主電路沖擊電流限幅:限制接通電源瞬間輸入側的沖擊電流。輸入濾波器:其作用是過濾電網存在的雜波及阻礙本機產生的雜波反饋回電網。整流與濾波:將電網交流電源直接整流為較平滑的直流電。模塊電源的輸入保護電路一般模塊電源產品都有內置濾波器,能滿足一般電源應用的要求。逆變:將整流后的直流電變為高頻交流電,這是高頻開關電源的核心部分。輸出整流與濾波:根據負載需要,提供穩定可靠的直流電源。2、控制電路一方面從輸出端取樣,與設定值進行比較,然后去控制逆變器,改變其脈寬或脈頻,使輸出穩定,另一方面,根據測試電路提供的數據,經保護電路鑒別,提供控制電路對電源進行各種保護措施。3、檢測電路提供保護電路中正在運行中各種參數和各種儀表數據。4、輔助電源實現電源的軟件(遠程)啟動,為保護電路和控制電路(PWM等芯片)工作供電。