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电源模块的指标及提高电源效率技巧

时间:2019-07-16 来源:meanwellpower.net浏览次数:91

  随着电子行业的发展,对电源的要求越来越高,体积更小,可靠性更高,电源模块应运而生,其具有隔离作用,抗干扰能力强,自带保护功能,便于集成等优点被越来越广泛的应用,帮助系统硬件工程师完全解决了电源设计问题,但是,在选择合适的模块时,经常会碰到一个参数,隔离电压,且电压越高,模块价格就越贵,那么就会好奇了,什么是隔离电压,该选择什么等级的合适呢。

  一,设备的防触电保护分类。

  Ⅰ类设备。

  用下列方法来获得防电击保护性能的设备。

  采用基本绝缘,而且还要装有一种连接装置,使那些在基本绝缘一旦失效就会带来危险电压的导电零部件与建筑物配线中的保护地导体相连。

  注:Ⅰ类设备可以有带双重绝缘和加强绝缘的零部件。

  Ⅱ类设备。

  防电击保护不仅依靠基本绝缘,而且还要采取附加安全保护措施的设备(如采用双重绝缘或加强绝缘的设备),这类设备既不依靠保护地,也不依靠安装条件的保护措施。

  基本绝缘。

  对防电明纬电源击提供基本保护的绝缘。

  附加绝缘。

  除基本绝缘以外施加的独立的绝缘,用以减小在基本绝缘一旦失效时仍能防止电击。

  双重绝缘。

  由基本绝缘加上附加绝缘构成的绝缘。

  加强绝缘。

  一种单一的绝缘结构,其所提供的防电击的保护等级相当于双重绝缘。

  绝缘分类示例,如下图:。

  摘要。

  随着电子行业的发展,对电源的要求越来越高,体积更小,可靠性更高,电源模块应运而生,其具有隔离作用,抗干扰能力强,自带保护功能,便于集成等优点被越来越广泛的应用,帮助系统硬件工程师完全解决了电源设计问题,但是,在选择合适的模块时,经常会碰到一个参数,隔离电压,且电压越高,模块价格就越贵,那么就会好奇了,什么是隔离电压,该选择什么等级的合适呢。

  一,设备的防触电保护分类。

  Ⅰ类设备。

  用下列方法来获得防电击保护性能的设备。

  采用基本绝缘,而且还要装有一种连接装置,台湾明纬使那些在基本绝缘一旦失效就会带来危险电压的导电零部件与建筑物配线中的保护地导体相连。

  注:Ⅰ类设备可以有带双重绝缘和加强绝缘的零部件。

  Ⅱ类设备。

  防电击保护不仅依靠基本绝缘,而且还要采取附加安全保护措施的设备(如采用双重绝缘或加强绝缘的设备),这类设备既不依靠保护地,也不依靠安装条件的保护措施。

  二,绝缘结构设计。

  绝缘结构设计主要是防止绝缘电气击穿,主要涉及爬电距离,间隙和绝缘穿透距离。

  爬电距离:沿着绝缘表面测得的两个导电零部件之间或者导电零部件与设备界面之间的最短距离。

  间隙:在两个导电零部件之间或导电零部件与设备之间测得的最短空间距离。

  绝缘穿透距离:指绝缘厚度。

  海波2000m以下的最小电气间隙。

  1,在开关电源次级输出端的肖特基上并一个小功率快速二极管来代替RC吸收,效率一般可以提高1~2个点。

  2,在体积和面积的允许下,尽量选用PQRM型的变压器,在安规允许的情况下,变压器不加挡墙效率可以得到meanwell提升。

  3,输入和输出的电解容量值。

  AC输入整流电解容量低时效率会低0.2~1个点,何为低,用示波器看AC输入整流后纹波,小于10W功率,纹波10~30V为佳,大于10W纹波在5~20V为佳。

  4,主电流回路PCB尽量短。

  5,优化变压器参数设计,减少振铃带来的涡流损耗。

  6,合理选用开关器件。

  7,输入EMI部分优化设计。

  8,选择高效率的拓补结构。

  9,选择好的电解电容。

  10,启动部分功耗设计。

  11,芯片辅助供电优化。

  一,压敏电阻。

  压敏电阻的选型最重要的几个参数为:最大允许电压,最大钳位电压,能承受的浪涌电流。

  首先应保证压敏电阻最大允许电压大于电源输出电压的最大值,其次应保证最大钳位电压不会超过后级电路所允许的最大浪涌电压,最后应保证流过压敏电阻的浪涌电流不会超过其能承受的浪涌电流。

  其他参数如额定功率,能承受的最大能量脉冲等,通过简单验算或实验即可创联电源确定。

  应注意,压敏电阻存在性能衰减的问题。

  二,气体放电管。

  气体放电管属于开关型器件,相对于压敏电阻,它有一些差异特性,如导通延时长,导通后需要续流,极间电容小,绝缘电阻高,泄露电流小等,因此常和压敏电阻串并联使用,例如串联时,可以解决压敏电阻泄露电流大,长期使用性能衰减或失效的问题,并联时,加快保护电路响应时间,气体放电管击穿后分掉大部分电流。

  三,TVS。

  同样作为保护器件,TVS与压敏电阻和气体放电管相比,响应速度更快,耐浪涌冲击能力较差,属于钳位器件,钳位电压更稳,常作为静电防护器件,也可以压敏电阻,气体放电管配合使用,作为分级防护释放浪涌能量。

  四,X电容。

  X电容作为安规电容,跨接在L,N线之间,用于滤除电源差模干扰,其体积较大,但允许纹波电流较高,且耐压高,根据不同的应用可以选择X1,X2或X3电容,比如常用的X2电容,可以用于电网瞬态电压≤2.5KV的地方。

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