电赛赛前指导——开篇(电源篇)
指导老师:创维电视运营经理,电源工程师——袁博
参考书:开关电源原理与设计
文章目录
电源基础知识介绍
开关电源
相对于线性电源,通过高速开关,再通过电容电感整流,完成调整输出电压的目的
效率高,体积小,可降压可升压,但开关电源的纹波较大,且EMI比较差
分类:
- 非隔离(升压,降压,升降压)
- 隔离(正激,反激,推挽,全桥,半桥等)
三种分压方案
- 电阻分压器电路,缺点极大,效率低,不可自动调压
- 线性电源,可自动调压,效率低
- 开关电源,可调压,效率高,90%以上
开关电源致命缺陷,由于是斩波获得降压,输出脉动即纹波较大,后期可以调整,但由于天生缺陷,无法做到线性电源的程度。
降压电路由于靠电感电流储存释放能量,完成电流的连续,因此若频率较低,会出现电流不连续,甚至隔断。
同样的,升压电路一样分为连续模式,临界模式,隔断模式。
常用电源架构
内部结构
自行网上查询,通常使用L,R,C,以及二极管组成,升压,降压,升降压内部电路不太相同
常用隔离电源
常用的有单端反激和单端正激两种,适合用于中小功率工作状况。正常情况下较少使用
工作模式与开关电源相同,对开关频率有一定要求,同样分为三种模式
当要求效率较高时,处于连续模式,但其峰值电流较低,而断续模式时,存在尖峰脉冲,峰值电流较大,
即通常情况下,小电流断续,大电流连续
谐振软架构半桥LLC
LLC拓扑是比较优秀的拓扑嗲表,效率高,驱动简单,相较于全桥结构,成本较低,全桥结构常用于服务器电源
其直流增益特性分为三个工作区域,谐振网络决定了不同的频率,高电压小电流工作与上谐振区,低电压大电流工作在下谐振区,低于谐振频率Fp存在上下管直通的风险,设计上需要避免
PFC电路介绍
PFC即功率因数矫正,功率因数指得是有功功率与耗电总量的一种关系
功率因数低的原因(太多了,记不了)
功率因数低带来的危害:1.带来大量的无功功率,增大电路负荷 2.带来一种非正弦谐波,分解为多个高次谐波,对电网造成干扰
无源PFC电路
电路前端增加整流桥,但是发热大,效率低,技术落后
有源PFC电路
基本上完全消除电流波形的畸变,电压和电流的相位基本保持一致,但会和高频开关电源冲突,带来电磁兼容,电磁干扰等问题,且在电路中呈现纯阻性,因此功率因数极高
形的畸变,电压和电流的相位基本保持一致,但会和高频开关电源冲突,带来电磁兼容,电磁干扰等问题,且在电路中呈现纯阻性,因此功率因数极高