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        基于開關(guān)小電源的開發(fā)與應(yīng)用研究

        2022-06-19 09:08:05黃生水林之陳孔圳
        三悅文摘·教育學(xué)刊 2022年11期
        關(guān)鍵詞:高效率低功耗

        黃生水 林之 陳孔圳

        摘要:本文從開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)概念以及功能特點(diǎn)進(jìn)行分析研究,不僅能有效地減小電容、電感及變壓器的尺寸,而且還能夠抑制干擾,改善系統(tǒng)的動態(tài)性能,因此小型化、薄型化、輕量化、高頻化將是本次開關(guān)電源的主要研究方向。

        關(guān)鍵詞:開關(guān)小電源;低功耗;高效率

        一、開關(guān)電源的相關(guān)概述

        (一)開關(guān)電源技術(shù)介紹

        開關(guān)電源是向電子設(shè)備提供電力的裝臵,也稱電源供應(yīng)器,電源性能的穩(wěn)定性直接影響電子設(shè)備的工作性能及使用壽命。開關(guān)電源是電子電源的主要產(chǎn)品,由于其小型化、重量輕、功率密度/轉(zhuǎn)換效率高、輸入電壓范圍廣、熱消耗較少等眾多種優(yōu)點(diǎn)。

        (二)開關(guān)電源的基本結(jié)構(gòu)

        直流開關(guān)電源模式為當(dāng)前的主流模式,該開關(guān)電源模式的基本組成結(jié)構(gòu)框圖如下圖1所示:

        由上圖中可知:開關(guān)電源主要由整流濾波、DC/DC變換電路、開關(guān)占空比控制電路以及控制電路等模塊組成。

        二、基于開關(guān)電源的硬件設(shè)計(jì)

        (一)總體設(shè)計(jì)

        傳統(tǒng)開關(guān)電源基本上采用的都是傳統(tǒng)電路,傳統(tǒng)電路大部分采用的電路芯片都為PWM控制的KA38系列芯片,這當(dāng)中也要用到開關(guān)MOSFET管,還有就是也要加個啟動電阻,根據(jù)P-U*/R可知該電路上的待機(jī)功耗至少要大于0.5W,而低功耗的要求待機(jī)功耗至少要小于0.5W,甚至有些要小于0.3W。

        由圖1圖中可知開關(guān)電源基本上由六大部分組成的,本設(shè)計(jì)的輸入電壓Vin為AC165V~AC264V,輸出電壓Vo為DC12v,輸出額定電流Io為3A,橋式整流濾波電路和LC組成濾波器如圖2所示:

        由于元器件要看它本身的耐壓值,所以在輸入為AC264N時,經(jīng)過整流橋DFO6的電壓是最大的,一般整流出來的直流電壓乘以(1.45~1.55)可得出經(jīng)過整流橋的最大耐壓值,即Vmax=264V*1.4*1.55=572.88V,所以要選用的整流橋耐壓必須大于572.88v,而 DF06 的耐壓有600v,因而滿足要求。

        三、開關(guān)電源的發(fā)展和運(yùn)用

        經(jīng)過電壓和電流操控開關(guān)電源的操控辦法往往是相關(guān)作業(yè)人員需求評論的問題,不只要發(fā)展開關(guān)電源的有效運(yùn)用和未來發(fā)展。開關(guān)電源能夠經(jīng)過電壓和電流進(jìn)行操控,經(jīng)過電壓進(jìn)行操控需求將改換器輸出電壓反饋信號和輸出電壓參考信號進(jìn)行比較,然后得出輸出電壓的差錯信號,經(jīng)過一系列相關(guān)的核算算出相應(yīng)的驅(qū)動信號,然后進(jìn)行驅(qū)動電路,完成器材安穩(wěn)的輸出電壓。

        四、結(jié)語

        開關(guān)電源高頻化是其發(fā)展的方向,高頻化使開關(guān)電源小型化,并使開關(guān)電源進(jìn)入更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,特別是在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用,推動了開關(guān)電源的發(fā)展前進(jìn),每年以超過兩位數(shù)字的增長率向著輕、小、薄、低噪聲、高可靠、抗干擾的方向發(fā)展。開關(guān)電源可分為AC/DC和DC/DC兩大類,DC/DC變換器現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)模塊化,且設(shè)計(jì)技術(shù)及生產(chǎn)工藝在國內(nèi)外均已成熟和標(biāo)準(zhǔn)化,并已得到用戶的認(rèn)可,但AC/DC的模塊化,因其自身的特性使得在模塊化的進(jìn)程中,遇到較為復(fù)雜的技術(shù)和工藝制造問題。

        參考文獻(xiàn):

        [1]孫文運(yùn).一種新型開關(guān)電源的設(shè)計(jì)[J].電子制作,2022,30(01):88-90.

        項(xiàng)目基金:泉州信息工程學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目資助。

        作者簡介:黃生水,泉州信息工程學(xué)院/通信工程。

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