开关电源概述
开关电源(英文:Switching Mode Power Supply),又称交换式电源、开关变换器,是一种高频化电能转换装置。开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。开关电源和线性电源相比,二者的成本都随着输出功率的增加而增长,但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上,反而高于开关电源,这一点称为成本反转点。随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新。开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。 程控变频电源可以补充工作电压输入输出和智能模拟操作,实际操作非常简单方便。江苏移动式程控变频电源价格
系统硬件设计变频电源的硬件电路主要包含6个模块:整流电路模块、IPM电路模块、IPM隔离驱动模块、输出滤波模块、电压检测模块和TMS320F28335数字信号处理模块。整流电路模块采用二极管不可控整流电路以提高网侧电压功率因数,整流所得直流电压用大电容稳压为逆变器提供直流电压,该电路由6只整流二极管和吸收负载感性无功的直流稳压电容组成。
IPM电路模块IPM由高速、低功率IGBT、推荐的门级驱动器及保护电路组成。IGBT(绝缘栅双极型晶体管)是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式电力电子器件。GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低,非常适合应用于直流电压。因而IPM具有高电流密度、低饱和电压、高耐压、高输入阻抗、高开关频率和低驱动功率的优点。本文选用的IPM是日本富士公司的型号为6MBP20RH060的智能功率模块,该智能功率模块由6只IGBT管子组成,其IGBT的耐压值为600V,小死区导通时间为3μs. 长沙户外程控变频电源定制程控变频电源产品特点:使输出频率稳定度高,连续性好、测量精度高。
开关电源工作原理—主要类型
按照开关管的开关条件,DC/DC转换器又可以分为硬开关(Hard Switching)和软开关(Soft Switching)两种。硬开关DC/DC转换器的开关器件 是在承受电压或流过电流的情况下,开通或关断电路的,因此在开通或关断过程中将会产生较大的交叠损耗,即所谓的开关损耗(Switching loss)。当转换器的工作状态一定时开关损耗也是一定的,而且开关频率越高,开关损耗越大,同时在开关过程中还会激起电路分布电感和寄生 电容的振荡,带来附加损耗,因此,硬开关DC/DC转换器的开关频率不能太高。软开关DC/DC转换器的开关管,在开通或关断过程中,或是加于 其上的电压为零,即零电压开关(Zero-Voltage-Switching,ZVS),或是通过开关管的电流为零,即零电流开关(Zero-Current·Switching, ZCS)。
(1)整流滤波模块:对电网输入的交流电进行整流滤波,为变换器提供波纹较小的直流电压。
(2)三相桥式逆变器模块:把直流电压变换成交流电。其率级采用智能型IPM功率模块,具有电路简单、可靠性高等特点。
(3)LC滤波模块:滤除干扰和无用信号,使输出信号为标准正弦波。
(4)控制电路模块:检测输出电压、电流信号后,按照一定的控制算法和控制策略产生SPWM控制信号,去控制IPM开关管的通断从而保持输出电压稳定,同时通过SPI接口完成对输入电压信号、电流信号的程控调理。捕获单元完成对输出信号的测频。
(5)电压、电流检测模块:根据要求,需要实时检测线电压及相电流的变化,所以需要三路电压检测和三路电流检测电路。所有的检测信号都经过电压跟随器隔离后由TMS320F28335的A/D通道输入。
(6)辅助电源模块:为控制电路提供满足一定技术要求的直流电源,以保证系统工作稳定可靠。 程控变频电源是将市电中的交流电经过AC→DC→AC变换,输出为纯净的正弦波。
根据输出波形、控制方式和应用领域等不同方面,程控变频电源可以进行多种分类。下面是几种常见的分类方法:
1. 根据输出波形分类:程控变频电源的输出波形通常有正弦波、方波、三角波、锯齿波等多种类型。根据输出波形的不同,可以把程控变频电源分为正弦波程控变频电源、方波程控变频电源、三角波程控变频电源等。
2. 根据控制方式分类:程控变频电源的控制方式通常有模拟控制和数字控制两种类型。模拟控制通常采用可调变阻器或旋转开关等模拟元件,实现对输出参数的控制;数字控制则采用微处理器或FPGA等数字电路芯片,通过编程实现对电源输出的精确控制。 程控变频电源可以提供哪些帮助?杭州小功率程控变频电源厂家直销
程控变频电源的特点:当操作失误,如电压短路、电流开路或接线错误时,可自动停止输出且报警提示你更正。江苏移动式程控变频电源价格
开关电源是利用现代电力技术,控制开关晶体管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。开关电源的工作过程相当容易理解,在线性电源中,让功率晶体管工作在线性模式,与线性电源不同的是,PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态,在这两种状态中,加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的(在导通时,电压低,电流大;关断时,电压高,电流小)/功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产生的损耗。江苏移动式程控变频电源价格