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我们设计了一种开关型电源变压器,可将24V降为12V电路如图所示。
此电路由555担任脉冲振荡器。555的⑤脚接有稳压管以获得+6V基准电压,②脚从R7、R8组成的取样电路中获得取样电压。当②脚电压小于+3V时,③脚则输出高电平,使BG3、BG1、BG2饱和导通,向负载供电。与此同时,电源经R6向C2充电,当⑥⑦脚电位达到+9V时。若②脚也达到+3V以上,则③脚输出低电平,电容经⑦脚放电,开关管BG3、BG1、BG2均截止。当②脚所接电容的电压低于+3V时,③脚又输出高电平,如此不断反复而使输出电压值稳定于额定输出电压12V上。
由R1、R2、C1、D1组成启动电路,使电路在刚接通时向BG3提供基较电流,促使开关管BG1、BG2导通,并向555提供工作电压,当负载短路时,555将失去工作电压,从而使BG3、BG1、BG2截止,以保护电路和开关管。
电感L和续流二极管D2可减轻开关管的负担。L用E7铁心、Φ1.0mm漆包线绕满即可。D2用大于5A的快速恢复二极管或普通二极管。若需输出更大电流,BG1参数为Icm>30A,Vceo>100V,Pcm>150W;BG2 参数为Icm>1.5A,Vceo>100V,Pcm>5W,这时输出电流可达10A。BG1、BG2也可用大功率PNP型达林顿管代替。
提高开关电源待机效率的方法
(一)切断启动电阻
对于反激式电源,启动后控制芯片由辅助绕组供电,启动电阻上压降为300V左右。设启动电阻取值为47kΩ,消耗功率将近2W。要改善待机效率,必须在启动后将该电阻通道切断。TOPSWITCH,ICE2DS02G内部设有专门的启动电路,可在启动后关闭该电阻。若控制器没有专门启动电路,也可在启动电阻串接电容,其启动后的损耗可逐渐下降至零。缺点是电源不能自重启,只有断开输入电压,使电容放电后才能再次启动电路。
(二)降低时钟频率
时钟频率可平滑下降或突降。平滑下降就是当反馈量**过某一阈值,通过特定模块,实现时钟频率的线性下降。
(三)切换工作模式
1.QR→PWM对于工作在高频工作模式的开关电源,在待机时切换至低频工作模式可减小待机损耗。例如,对于准谐振式开关电源(工作频率为几百kHz到几MHz),可在待机时切换至低频的脉宽调制控制模式PWM(几十kHz)。
IRIS40xx芯片就是通过QR与PWM切换来提高待机效率的。当电源处于轻载和待机时候,辅助绕组电压较小,Q1关断,谐振信号不能传输至FB端,FB电压小于芯片内部的一个门限电压,不能触发准谐振模式,电路则工作在更低频的脉宽调制控制模式。
2.PWM→PFM
对于额定功率时工作在PWM模式的开关电源,也可以通过切换至PFM模式提高待机效率,即固定开通时间,调节关断时间,负载越低,关断时间越长,工作频率也越低。将待机信号加在其PW/引脚上,在额定负载条件下,该引脚为高电平,电路工作在PWM模式,当负载低于某个阈值时,该引脚被拉为低电平,电路工作在PFM模式。实现PWM和PFM的切换,也就提高了轻载和待机状态时的电源效率。
通过降低时钟频率和切换工作模式实现降低待机工作频率,提高待机效率,可保持控制器一直在运作,在整个负载范围中,输出都能被妥善的调节。即使负载从零激增至满负载的情况下,能够快速反应,反之亦然。输出电压降和过冲值都保持在允许范围内。
(四)可控脉冲模式(BurstMode)
可控脉冲模式,也可称为跳周期控制模式(SkipCycleMode)是指当处于轻载或待机条件时,由周期比PWM控制器时钟周期大的信号控制电路某一环节,使得PWM的输出脉冲周期性的有效或失效,这样即可实现恒定频率下通过减小开关次数,增大占空比来提高轻载和待机的效率。该信号可以加在反馈通道,PWM信号输出通道,PWM芯片的使能引脚(如LM2618,L6565)或者是芯片内部模块(如NCP1200,FSD200,L6565和TinySwitch系列芯片)。
开关电源用途
开关电源[1]产品广泛应用于工业自动化控制、设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热等领域。
随着国家对于防爆应用的加强,防爆产品纳入到强制CCC的管控范围,越来越多的人开始关注防爆产品和应用。在此我针对西门子低压控制电气产品防爆应用做一个解析,同事也普及一下防爆的一些基础知识.
首先我们需要明确那些应用和场合会涉及防爆呢?我在这里做一个简单的总结,包括但不局限于一下应用:
在防爆应用中,会区分防爆等级。气体防爆的0区,1区,2区;粉尘防爆的20区,21区,22区。
为了方便大家理解我们以日常可以见到的加油站为例,解释一下0区,1区,2区的区别。
地下储油罐是0区
加油机是1区
整个加油站范围是2区
不同区对于设备均有不同的防爆要求,
西门子低压控制电器产品主要都是防爆关联设备,即指安装在非爆炸区域内,但保护爆炸区域内设备。
少部分具有防爆功能可以用在2区或者22区。
西门子低压电气产品上都会印有防爆标识,防爆标识是由EX标志,防爆测试证书编号及防爆等级共同组成的。 防爆等级中带有方括弧的就是关联设备[ ], 没有方括弧的就是标准的防爆产品。
大家在应用的时候,一定要仔细确认,避免误用造成的损失。