特點:1.標準卡軌式安裝方式,使用方便、外形美觀;2.結(jié)構(gòu)緊湊、堅固、抗振、防潮、阻燃、抗電強度高;3.輸入輸出為端子式,使用靈活、方便。
上傳時間: 2013-11-06
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一、實驗目的 1. 學會選擇變壓器、整流二極管、濾波電容及集成穩(wěn) 壓 器來設計直流穩(wěn)壓電源。 2. 掌握直流穩(wěn)壓電源的主要性能參數(shù)及測試方法。 二、實驗原理 電子設備一般都需要直流電源供電。這些直流電 除了少數(shù)直接利用干電池和直流發(fā)電機外,大多數(shù)是 采用把交流電(市電)轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姷闹绷鞣€(wěn)壓電源。 直流穩(wěn)壓電源由電源變壓器T、整流、濾波和穩(wěn)壓電路四部分組成,其原理框圖如圖1 所示。電網(wǎng)供給的交流電壓u1(220V,50Hz) 經(jīng)電源變壓器降壓后,得到符合電路需要的交流電壓u2,然后由整流電路變換成方向不變、大小隨時間變化的脈動電壓u3,再用濾波器濾去其交流分量,就可得到比較平直的直流電壓uI。但這樣的直流輸出電壓,還會隨交流電網(wǎng)電壓的波動或負載的變動而變化。在對直流供電要求較高的場合,還需要使用穩(wěn)壓電路,以保證輸出直流電壓更加穩(wěn)定。 1、串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的基本原理 圖2是由分立元件組成的串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的電路圖。其整流部分為單相橋式整流、電容濾波電路。穩(wěn)壓部分為串聯(lián)型穩(wěn)壓電路,它由調(diào)整元件(晶體管V1);比較放大器V2、R7;取樣電路R1、R2、RP,基準電壓VD、R3和過流保護電路V3管及電阻R4、R5、R6等組成。整個穩(wěn)壓電路是一個具有電壓串聯(lián)負反饋的閉環(huán)系統(tǒng),其穩(wěn)壓過程為:當電網(wǎng)電壓波動或負載變動引起輸出直流電壓發(fā)生變化時,取樣電路取出輸出電壓的一部分送入比較放大器,并與基準電壓進行比較,產(chǎn)生的誤差信號經(jīng)T2放大后送至調(diào)整管V1的基極,使調(diào)整管改變其管壓降,以補償輸出電壓的變化,從而達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。 2、集成穩(wěn)壓器 能夠完成穩(wěn)壓功能的集成穩(wěn)壓器種類很多,根據(jù)調(diào)整管工作在線性放大區(qū)還是工作在開關狀態(tài),將其分為線性集成穩(wěn)壓器和開關集成穩(wěn)壓器。線性集成穩(wěn)壓器中,由于三端式穩(wěn)壓器只有三個引出端子,性能穩(wěn)定、價格低廉等優(yōu)點,因而得到廣泛的應用。三端式穩(wěn)壓器有兩種,一種輸出電壓是固定的,稱為固定輸出三端穩(wěn)壓器,另一種輸出電壓是可調(diào)的,稱為可調(diào)三端穩(wěn)壓器。圖 4是常用的三端穩(wěn)壓器示意圖。
標簽: 直流穩(wěn)壓電源
上傳時間: 2013-11-27
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同步整流技術簡單介紹大家都知道,對于開關電源,在次級必然要有一個整流輸出的過程。作為整流電路的主要元件,通常用的是整流二極管(利用它的單向?qū)щ娞匦裕梢岳斫鉃橐环N被動式器件:只要有足夠的正向電壓它就開通,而不需要另外的控制電路。但其導通壓降較高,快恢復二極管(FRD)或超快恢復二極管(SRD)可達1.0~1.2V,即使采用低壓降的肖特基二極管(SBD),也會產(chǎn)生大約0.6V的壓降。這個壓降完全是做的無用功,并且整流二極管是一種固定壓降的器件,舉個例子:如有一個管子壓降為0.7V,其整流為12V時它的前端要等效12.7V電壓,損耗占0.7/12.7≈5.5%.而當其為3.3V整流時,損耗為0.7/4(3.3+0.7)≈17.5%。可見此類器件在低壓大電流的工作環(huán)境下其損耗是何等地驚人。這就導致電源效率降低,損耗產(chǎn)生的熱能導致整流管進而開關電源的溫度上升、機箱溫度上升--------有時系統(tǒng)運行不穩(wěn)定、電腦硬件使用壽命急劇縮短都是拜這個高溫所賜。隨著電腦硬件技術的飛速發(fā)展,如GeForce 8800GTX顯卡,其12V峰值電流為16.2A。所以必須制造能提供更大輸出電流(如多核F1,四路12V,每路16A;3.3V和5V輸出電流各高達24A)的電源轉(zhuǎn)換器。而當前世界的能源緊張問題的凸現(xiàn),為廣大用戶提供更高轉(zhuǎn)換效率(如多核R80,完全符合80PLUS標準)的電源轉(zhuǎn)換器就是我們整個開關電源行業(yè)的不可回避的社會責任了。如何解決這些問題?尋找更好的整流方式、整流器件。同步整流技術和通態(tài)電阻(幾毫歐到十幾毫歐)極低的專用功率MOSFET就是在這個時刻走上開關電源技術發(fā)展的歷史舞臺了!作為取代整流二極管以降低整流損耗的一種新器件,功率MOSFET屬于電壓控制型器件,它在導通時的伏安特性呈線性關系。因為用功率MOSFET做整流器時,要求柵極電壓必須與被整流電壓的相位保持同步才能完成整流功能,故稱之為同步整流。它可以理解為一種主動式器件,必須要在其控制極(柵極)有一定電壓才能允許電流通過,這種復雜的控制要求得到的回報就是極小的電流損耗。在實際應用中,一般在通過20-30A電流時才有0.2-0.3V的壓降損耗。因為其壓降等于電流與通態(tài)電阻的乘積,故小電流時,其壓降和恒定壓降的肖特基不同,電流越小壓降越低。這個特性對于改善輕載效率(20%)尤為有效。這在80PLUS產(chǎn)品上已成為一種基本的解決方案了。對于以上提到的兩種整流方案,我們可以通過灌溉農(nóng)田來理解:肖特基整流管可以看成一條建在泥土上沒有鋪水泥的灌溉用的水道,從源頭下來的水源在中途滲漏了很多,十方水可能只有七、八方到了農(nóng)田里面。而同步整流技術就如同一條鑲嵌了光滑瓷磚的引水通道,除了一點點被太陽曬掉的損失外,十方水能有9.5方以上的水真正用于澆灌那些我們?nèi)杖召囈陨娴募Z食。我們的多核F1,多核R80,其3.3V整流電路采用了通態(tài)電阻僅為0.004歐的功率MOSFET,在通過24A峰值電流時壓降僅為20*0.004=0.08V。如一般PC正常工作時的3.3V電流為10A,則其壓降損耗僅為10*0.004=0.04V,損耗比例為0.04/4=1%,比之于傳統(tǒng)肖特基加磁放大整流技術17.5%的損耗,其技術的進步已不僅僅是一個量的變化,而可以說是有了一個質(zhì)的飛躍了。也可以說,我們?yōu)橛脩粜藿艘粭l嚴絲合縫的灌溉電腦配件的供電渠道。
標簽: 同步整流
上傳時間: 2013-10-27
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摘要:介紹為負氫多峰離子源及注入系統(tǒng)而研制的一套新型高壓開關電源。該套電源采用新型脈寬調(diào)制技術、先進的準諧振半橋式變換原理,組件式、倍壓線路模塊化結(jié)構(gòu),整體性能優(yōu)良。關鍵詞:高壓電源;PWM2ZVS;組件式;模塊化
標簽: 高壓開關電源
上傳時間: 2013-11-12
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電容降壓式簡易電源的基本電路如圖1,C1為降壓電容器,D2為半波整流二極管,D1在市電的負半周時給C1提供放電回路,D3是穩(wěn)壓二極管,R1為關斷電源后C1的電荷泄放電阻。在實際應用時常常采用的是圖2的所示的電路。當需要向負載提供較大的電流時,可采用圖3所示的橋式整流電路。 整流后未經(jīng)穩(wěn)壓的直流電壓一般會高于30伏,并且會隨負載電流的變化發(fā)生很大的波動,這是因為此類電源內(nèi)阻很大的緣故所致,故不適合大電流供電的應用場合。
上傳時間: 2013-10-23
上傳用戶:牛津鞋
針對目前矩陣變換器電壓傳輸比多數(shù)只能達到0.866的問題,進行了深入研究,設計了一種泵式矩陣變換器結(jié)構(gòu),使電壓傳輸比任意可調(diào),并從機理上解決了矩陣式變換器的傳輸比低的問題。
上傳時間: 2013-11-19
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單相橋式逆變電路為例:S1~S4是橋式電路的4個臂,由電力電子器件及輔助電路組成。S1、S4閉合,S2、S3斷開時,負載電壓uo為正S1;S1、S4斷開,S2、S3閉合時,uo為負,把直流電變成了交流電。改變兩組開關切換頻率,可改變輸出交流電頻率。圖5-1 逆變電路及其波形舉例電阻負載時,負載電流io和uo的波形相同,相位也相同。阻感負載時,io滯后于uo,波形也不同(圖5-1b)。t1前:S1、S4通,uo和io均為正。t1時刻斷開S1、S4,合上S2、S3,uo變負,但io不能立刻反向。io從電源負極流出,經(jīng)S2、負載和S3流回正極,負載電感能量向電源反饋,io逐漸減小,t2時刻降為零,之后io才反向并增大 (2)換流方式分類換流——電流從一個支路向另一個支路轉(zhuǎn)移的過程,也稱換相。開通:適當?shù)拈T極驅(qū)動信號就可使其開通。關斷:全控型器件可通過門極關斷。半控型器件晶閘管,必須利用外部條件才能關斷,一般在晶閘管電流過零后施加一定時間反壓,才能關斷。研究換流方式主要是研究如何使器件關斷。本章?lián)Q流及換流方式問題最為全面集中,因此在本章講述1、器件換流利用全控型器件的自關斷能力進行換流(Device Commutation)。2、電網(wǎng)換流由電網(wǎng)提供換流電壓稱為電網(wǎng)換流(Line Commutation)。可控整流電路、交流調(diào)壓電路和采用相控方式的交交變頻電路,不需器件具有門極可關斷能力,也不需要為換流附加元件。3、負載換流由負載提供換流電壓稱為負載換流(Load Commutation)。負載電流相位超前于負載電壓的場合,都可實現(xiàn)負載換流。負載為電容性負載時,負載為同步電動機時,可實現(xiàn)負載換流。
上傳時間: 2013-10-15
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MAX29X是美國MAXIM公司生瓣的8階開關電容低通濾波器,由于價格便宜、使用方便、設計簡單,在通訊、信號自理等領域得到了廣泛的應用。本文就其工作原理、電氣參數(shù)、設計注意事項等問題作了討論,具有一定的實用參考價值。關鍵詞:開關電容、濾波器、設計 1 引言 開關電容濾波器在近些年得到了迅速的發(fā)展,世界上一些知名的半導體廠家相繼推出了自己的開頭電容濾波器集成電路,使形狀電容濾波器的發(fā)展上了一個新臺階。 MAXIM公司在模擬器件生產(chǎn)領域頗具影響,它生產(chǎn)MAX291/292/293/294/295/296/297系列8階低通開關電容濾波器由于使用方便(基本上不需外接元件)、設計簡單(頻率響應函數(shù)是固定的,只需確定其拐角頻率即截止頻率)、尺寸小(有8-pin DIP封裝)等優(yōu)點,在ADC的反混疊濾波、噪聲分析、電源噪聲抑制等領域得到了廣泛的應用。 MAX219/295為巴特活思(型濾波器,在通頻帶內(nèi),它的增益最穩(wěn)定,波動小,主要用于儀表測量等要求整個通頻帶內(nèi)增益恒定的場合。MAX292/296為貝塞爾(Bessel)濾波器,在通頻帶內(nèi)它的群時延時恒定的,相位對頻率呈線性關系,因此脈沖信號通過MAX292/296之后尖峰幅度小,穩(wěn)定速度快。由于脈沖信號通過貝塞爾濾波器之后所有頻率分量的延遲時間是相同的,故可保證波形基本不變。關于巴特活和貝塞爾濾波器的特性可能圖1來說明。圖1的蹤跡A為加到濾波器輸入端的3kHz的脈沖,這里我們把濾波器的截止頻率設為10kHZ。蹤跡B通過MAX292/296后的波形。從圖中可以看出,由于MAX292/296在通帶內(nèi)具有線性相位特性,輸出波形基本上保持了方波形狀,只是邊沿處變圓了一些。方波通過MAX291/295之后,由于不同頻率的信號產(chǎn)生的時延不同,輸出波形中就出現(xiàn)了尖峰(overshoot)和鈴流(ringing)。 MAX293/294/297為8階圓型(Elliptic)濾波器,它的滾降速度快,從通頻帶到阻帶的過渡帶可以作得很窄。在橢圓型濾波器中,第一個傳輸零點后輸出將隨頻率的變高而增大,直到第二個零點處。這樣幾番重復就使阻事賓頻響呈現(xiàn)波浪形,如圖2所示。阻帶從fS起算起,高于頻率fS處的增益不會超過fS處的增益。在橢圓型濾波中,通頻帶內(nèi)的增益存在一定范圍的波動。橢圓型濾波器的一個重要參數(shù)就是過渡比。過渡比定義為阻帶頻率fS與拐角頻率(有時也等同為截止頻率)由時鐘頻率確定。時鐘既可以是外接的時鐘,也可以是自己的內(nèi)部時鐘。使用內(nèi)部時鐘時只需外接一個定時用的電容既可。 在MAX29X系列濾波器集成電路中,除了濾波器電路外還有一個獨立的運算放大器(其反相輸入端已在內(nèi)部接地)。用這個運算放大器可以組成配合MAX29X系列濾波器使用后的濾波、反混濾波等連續(xù)時間低通濾波器。 下面歸納一下它們的特點: ●全部為8階低通濾波器。MAX291/MAX295為巴特沃思濾波器;MAX292/296為貝塞爾濾波器;MAX293/294/297為橢圓濾波器。 ●通過調(diào)整時鐘,截止頻率的調(diào)整范圍為:0.1Hz~25kHz(MAX291/292/293*294);0.1Hz~kHz(MAX295/296/297)。 ●既可用外部時鐘也可用內(nèi)部時鐘作為截止頻率的控制時鐘。 ●時鐘頻率和截止頻率的比率:10∶1(MAX291/292/293/294);50∶1(MAX295/296/297)。 ●既可用單+5V電源供電也可用±5V雙電源供電。 ●有一個獨立的運算放大器可用于其它應用目的。 ●8-pin DIP、8-pin SO和寬SO-16多種封裝。2 管腳排列和主要電氣參數(shù) MAX29X系列開頭電容濾波器的管腳排列如圖3所示。 管腳功能定義如下: CLK:時鐘輸入。 OP OUT:獨立運放的輸出端。 OP INT:獨立運放的同相輸入端。 OUT:濾波器輸出。 IN:濾波器輸入。 V-:負電源 。雙電源供電時搛-2.375~-5.5V之間的電壓,單電源供電時V--=-V。 V+:正電源。雙電源供電時V+=+2.35~+5.5V,單電源供電時V+=+4.75~+11.0V。 GND:地線。單電源工作時GND端必須用電源電壓的一半作偏置電壓。 NC:空腳,無連線。 MAX29X的極限電氣參數(shù)如下: 電源(V+~V-):12V 輸入電壓(任意腳):V--0.3V≤VIN≤V++0.3V 連續(xù)工作時的功耗:8腳塑封DIP:727mW;8腳SO:471mW;16腳寬SO:762mW;8腳瓷封DIP:640mW。 工作溫度范圍:MAX29-C-:0℃~+70℃;MAX29-E-:-40℃~+85℃;MAX29-MJA:-55℃~+125℃;保存溫度范圍:-65℃~+160℃;焊接溫度(10秒):+300℃; 大多數(shù)的形狀電容濾波器都采用四節(jié)級連結(jié)構(gòu),每一節(jié)包含兩個濾波器極點。這種方法的特點就是易于設計。但采用這種方法設計出來的濾波器的特性對所用元件的元件值偏差很敏感。基于以上考慮,MAX29X系列用帶有相加和比例功能的開關電容持了梯形無源濾波器,這種方法保持了梯形無源濾波器的優(yōu)點,在這種結(jié)構(gòu)中每個元件的影響作用是對于整個頻率響應曲線的,某元件值的誤差將會分散到所有的極點,因此不值像四節(jié)級連結(jié)構(gòu)那樣對某一個極點特別明顯的影響。3 MAX29X的頻率特性 MAX29X的頻率特性如圖4所示。圖中的fs都假定為1kHz。4 設計考慮 下面對MAX29X系列形狀電容濾波器的使用做些討論。4.1 時鐘信號 MAX29X系列開頭電容濾波器推薦使用的時鐘信號最高頻率為2.5MHz。根據(jù)對應的時鐘頻率和拐角頻率的比值,MAX291/MAX292/MAX293/MAX294的拐角頻率最高為25kHz.MAX295/MAX296/MAX297的拐角頻率最高為50kHz 。 MAX29X系列開關電容濾波器的時鐘信號既可幅外部時鐘直接驅(qū)動也可由內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生。使用外部時鐘時,無論是采用單電源供電還是雙電源供電,CLK可直接和采用+5V供電的CMOS時鐘信號發(fā)生器的輸出相連。通過調(diào)整外部時鐘的頻率,可完成濾波器拐角的實時調(diào)整。 當使用內(nèi)部時鐘時,振蕩器的頻率由接在CLK端上的電容VCOSC決定: fCOSC (kHz)=105/3COSC (pF) 4.2 供電 MAX29X系列開關電容濾波器既可用單電源工作也可用雙電源工作。雙電源供電時的電源電壓范圍為±2.375~±5.5V。在實際電路中一般要在正負電源和GND之間接一旁路電容。 當采用單電源供電時,V-端接地,而GND端要通過電阻分壓獲得一個電壓參考,該電壓參考的電壓值為1/2的電源電壓,參見圖5。4.3 輸入信號幅度范圍限制 MAX29X允許的輸入信號的最大范圍為V--0.3V~V++0.3V。一般情況下在+5V單電源供電時輸入信號范圍取1V~4V,±5V雙電源供電時,輸入信號幅度范圍取±4V。如果輸入信號超過此范圍,總諧波失真THD和噪聲就大大增加;同樣如果輸入信號幅度過小(VP-P<1V),也會造成THD和噪聲的增加。4.4 獨立運算放大器的用法 MAX29X中都設計有一個獨立的運算放大器,這個放大器和濾波器的實現(xiàn)無直接關系,用這個放大器可組成一個一階和二階濾波器,用于實現(xiàn)MAX29X之前的反混疊濾波功能鄞MAX29X之后的時鐘噪聲抑制功能。這個運算放大器的反相端已在內(nèi)部和GND相連。 圖6是用該獨立運放組成的2階低通濾波器的電路,它的拐角頻率為10kHz,輸入阻抗為22Ω,可滿足MAX29X形狀電容濾波器的最小負載要求(MAX29X的輸出負載要求不小于20kΩ)可以通過改變R1、R2、R3、C1、C2的元件值改變拐角頻率。具體的元件值和拐角頻率的對應關系參見表1。
上傳時間: 2013-10-18
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38V/100A可直接并聯(lián)大功率AC/DC變換器 隨著電力電子技術的發(fā)展,電源技術被廣泛應用于計算機、工業(yè)儀器儀表、軍事、航天等領域,涉及到國民經(jīng)濟各行各業(yè)。特別是近年來,隨著IGBT的廣泛應用,開關電源向更大功率方向發(fā)展。研制各種各樣的大功率,高性能的開關電源成為趨勢。某電源系統(tǒng)要求輸入電壓為AC220V,輸出電壓為DC38V,輸出電流為100A,輸出電壓低紋波,功率因數(shù)>0.9,必要時多臺電源可以直接并聯(lián)使用,并聯(lián)時的負載不均衡度<5%。 設計采用了AC/DC/AC/DC變換方案。一次整流后的直流電壓,經(jīng)過有源功率因數(shù)校正環(huán)節(jié)以提高系統(tǒng)的功率因數(shù),再經(jīng)半橋變換電路逆變后,由高頻變壓器隔離降壓,最后整流輸出直流電壓。系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)有DC/DC電路、功率因數(shù)校正電路、PWM控制電路、均流電路和保護電路等。 1 有源功率因數(shù)校正環(huán)節(jié) 由于系統(tǒng)的功率因數(shù)要求0.9以上,采用二極管整流是不能滿足要求的,所以,加入了有源功率因數(shù)校正環(huán)節(jié)。采用UC3854A/B控制芯片來組成功率因數(shù)電路。UC3854A/B是Unitrode公司一種新的高功率因數(shù)校正器集成控制電路芯片,是在UC3854基礎上的改進。其特點是:采用平均電流控制,功率因數(shù)接近1,高帶寬,限制電網(wǎng)電流失真≤3%[1]。圖1是由UC3854A/B控制的有源功率因數(shù)校正電路。 該電路由兩部分組成。UC3854A/B及外圍元器件構(gòu)成控制部分,實現(xiàn)對網(wǎng)側(cè)輸入電流和輸出電壓的控制。功率部分由L2,C5,V等元器件構(gòu)成Boost升壓電路。開關管V選擇西門康公司的SKM75GB123D模塊,其工作頻率選在35kHz。升壓電感L2為2mH/20A。C5采用四個450V/470μF的電解電容并聯(lián)。因為,設計的PFC電路主要是用在大功率DC/DC電路中,所以,在負載輕的時候不進行功率因數(shù)校正,當負載較大時功率因數(shù)校正電路自動投入使用。此部分控制由圖1中的比較器部分來實現(xiàn)。R10及R11是負載檢測電阻。當負載較輕時,R10及R11上檢測的信號輸入給比較器,使其輸出端為低電平,D2導通,給ENA(使能端)低電平使UC3854A/B封鎖。在負載較大時ENA為高電平才讓UC3854A/B工作。D3接到SS(軟啟動端),在負載輕時D3導通,使SS為低電平;當負載增大要求UC3854A/B工作時,SS端電位從零緩慢升高,控制輸出脈沖占空比慢慢增大實現(xiàn)軟啟動。 2 DC/DC主電路及控制部分分析 2.1 DC/DC主電路拓撲 在大功率高頻開關電源中,常用的主變換電路有推挽電路、半橋電路、全橋電路等[2]。其中推挽電路的開關器件少,輸出功率大,但開關管承受電壓高(為電源電壓的2倍),且變壓器有六個抽頭,結(jié)構(gòu)復雜;全橋電路開關管承受的電壓不高,輸出功率大,但是需要的開關器件多(4個),驅(qū)動電路復雜。半橋電路開關管承受的電壓低,開關器件少,驅(qū)動簡單。根據(jù)對各種拓撲方案的工程化實現(xiàn)難度,電氣性能以及成本等指標的綜合比較,本電源選用半橋式DC/DC變換器作為主電路。圖2為大功率開關電源的主電路拓撲圖。
上傳時間: 2013-11-13
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測試系統(tǒng)具有軟硬件相結(jié)合的矢量信號生成與分析功能,大大簡化了基于MIMO設備的設計與生產(chǎn)測試。用stm32做這個項目的資料辨識源碼。本文轉(zhuǎn)載自www.thingkingtec.com,轉(zhuǎn)載請注明出處。
上傳時間: 2013-10-20
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