如何判斷通信開關電源的優劣?
發布時間:2018-03-27 來源:貿澤電子設計圈 責任編輯:lina
【導讀】通信開關電源技術在20世紀80年(nian)代(dai)引(yin)入(ru)我(wo)國(guo),如(ru)今(jin)已(yi)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)於(yu)通(tong)信(xin)領(ling)域(yu)。由(you)於(yu)通(tong)信(xin)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)的(de)性(xing)能(neng)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)著(zhe)通(tong)信(xin)係(xi)統(tong)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing),因(yin)此(ci)正(zheng)確(que)判(pan)別(bie)通(tong)信(xin)電(dian)源(yuan)的(de)優(you)劣(lie)也(ye)就(jiu)顯(xian)得(de)尤(you)為(wei)重(zhong)要(yao)。僅(jin)從(cong)電(dian)源(yuan)的(de)輸(shu)入(ru)、輸出特性指標來衡量開關電源的優劣,顯然是不夠的,還應該從下列幾方麵著手。

一、功率器件
tongxinkaiguandianyuanjishushuyudianlidianzijishu,tayunyonggonglvbianhuanqijinxingdiannengbianhuan,yinerconggonglvqijiandeleixingshanghenrongyituiduanchuchanpindazhideyanfaniandai。womenzhidao,dagonglvguizhengliuguanhejingzhaguanchuxianyu20世紀60年代;大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門極可關斷晶閘管(GTO)的生產年代在20世紀70年代;功率場效應管(MOSFET)出現於20世紀80年代;絕緣柵雙極晶體管 (IGBT)則是出現於20世紀90年代的器件。
這裏需要說明的是,功率場效應管由於單極性多子導電,顯著地減小了開關時間,所以很容易地達到1MHzdekaiguangongzuopinlv。danshigonglvchangxiaoyingguanyaotigaoqijianzuduandianyabixujiakuanqijiandepiaoyiqu,jieguoshiqijianneizuxunsuzengda,qijiandetongtaiyajiangzenggao,tongtaisunhaozengda。jueyuanzhajishuangjijingtiguanzaijiegoushangleisiyugonglvchangxiaoyingguan,qibutongdianzaiyujueyuanzhajishuangjijingtiguanshizaiN溝道功率場效應管的N+基板(漏極)上增加了一個P+基板(絕緣柵極雙極晶體管的集電極),這一點改進就使得絕緣柵極雙極晶體管具有一係列的突出優點:正向偏置,輸入阻抗高,導通電阻低,耐壓高,安全工作區大以及開關速度高等。
看功率器件的封裝也能簡單判別通信電源的優劣。管芯直接焊接在基板上,可以提高散熱效率,降低寄生電感、電容和熱阻。不是直接焊接在基板上的產品,就比較差了。
二、電路原理
1.要看它采用硬開關技術還是軟開關技術。由LC無源元件和快恢複二極管組成的各種無耗緩衝電路,改變了開關管的開關過渡過程,使開關電壓、電流的改變不是突變的(即硬開關)而是緩變的(即軟開關),從(cong)而(er)顯(xian)著(zhu)地(di)減(jian)小(xiao)了(le)功(gong)率(lv)器(qi)件(jian)的(de)開(kai)關(guan)損(sun)耗(hao),提(ti)高(gao)係(xi)統(tong)的(de)開(kai)關(guan)頻(pin)率(lv),降(jiang)低(di)變(bian)換(huan)器(qi)的(de)體(ti)積(ji)和(he)重(zhong)量(liang),減(jian)少(shao)係(xi)統(tong)的(de)輸(shu)出(chu)紋(wen)波(bo),並(bing)且(qie)可(ke)以(yi)克(ke)服(fu)變(bian)換(huan)電(dian)路(lu)對(dui)寄(ji)生(sheng)分(fen)布(bu)參(can)數(shu)的(de)敏(min)感(gan)性(xing),降(jiang)低(di)係(xi)統(tong)的(de)開(kai)關(guan)噪(zao)音(yin),展(zhan)寬(kuan)係(xi)統(tong)的(de)頻(pin)帶(dai),改(gai)善(shan)係(xi)統(tong)的(de)動(dong)態(tai)性(xing)能(neng)。
2.要看它采用變頻控製(PFM)還是恒頻控製(PWM)。恒頻控製(又稱相移控製)方fang式shi要yao優you於yu變bian頻pin控kong製zhi方fang式shi。相xiang移yi控kong製zhi的de全quan橋qiao變bian換huan電dian路lu,綜zong合he恒heng頻pin控kong製zhi技ji術shu和he軟ruan開kai關guan技ji術shu的de優you點dian,在zai大da範fan圍wei內nei實shi現xian恒heng頻pin控kong製zhi,實shi現xian輸shu出chu電dian壓ya或huo電dian流liu的de大da範fan圍wei無wu級ji調tiao節jie,在zai功gong率lv器qi件jian換huan流liu瞬shun間jian,實shi現xian零ling電dian壓ya開kai關guan換huan流liu。
3.功(gong)率(lv)因(yin)數(shu)校(xiao)正(zheng)技(ji)術(shu)可(ke)以(yi)抑(yi)製(zhi)電(dian)網(wang)側(ce)諧(xie)波(bo)電(dian)流(liu),減(jian)少(shao)無(wu)功(gong)功(gong)率(lv),從(cong)而(er)改(gai)善(shan)功(gong)率(lv)因(yin)數(shu),同(tong)時(shi)降(jiang)低(di)電(dian)源(yuan)高(gao)次(ci)諧(xie)波(bo)產(chan)生(sheng)的(de)噪(zao)音(yin)和(he)汙(wu)染(ran),達(da)到(dao)節(jie)能(neng)目(mu)的(de)。
4.fuzaijunliushiyigeguanjianjishu,tashidemokuaibingjideshuchubupinghengchengdujianshao,bingshidexitongjubeirongyurongcuonengli,yiyugouchengdarongliangdetongxindianyuanxitong。muqianzhuyaoyouxiachui(droop)均流法、主從設置(master slave)均流法、平均電流(average current)均流法、外加均流控製器(external controller)均流法、最大電流自動(highest current)均(jun)流(liu)法(fa)。而(er)最(zui)大(da)電(dian)流(liu)自(zi)動(dong)均(jun)流(liu)法(fa)既(ji)能(neng)實(shi)現(xian)電(dian)源(yuan)模(mo)塊(kuai)的(de)自(zi)動(dong)均(jun)流(liu),又(you)可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)電(dian)源(yuan)模(mo)塊(kuai)的(de)冗(rong)餘(yu),電(dian)源(yuan)模(mo)塊(kuai)的(de)退(tui)出(chu)與(yu)增(zeng)加(jia)均(jun)不(bu)影(ying)響(xiang)係(xi)統(tong)的(de)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo),均(jun)流(liu)母(mu)線(xian)的(de)開(kai)路(lu)、短路以及模塊的損壞都不會影響係統其他模塊的正常工作。
三、保護和防雷措施
除了過壓、欠壓、缺相、過流、短路、過載、過熱,這些我們通常希望設備能提供的保護功能外,還需要了解有沒有蓄電池監測、充電限流功能。是否采用進口名牌防雷元器件(如OBO、DEHN、FURSE等),也是保證係統將來能否可靠穩定的依據。
四、告警功能
當(dang)係(xi)統(tong)工(gong)作(zuo)達(da)到(dao)預(yu)先(xian)設(she)置(zhi)的(de)告(gao)警(jing)電(dian)平(ping)或(huo)係(xi)統(tong)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)時(shi),監(jian)控(kong)模(mo)塊(kuai)不(bu)僅(jin)發(fa)出(chu)聲(sheng)光(guang)告(gao)警(jing),主(zhu)動(dong)撥(bo)號(hao)向(xiang)中(zhong)心(xin)站(zhan)或(huo)上(shang)級(ji)局(ju)報(bao)告(gao)故(gu)障(zhang)內(nei)容(rong),還(hai)要(yao)自(zi)動(dong)呼(hu)叫(jiao)事(shi)先(xian)指(zhi)定(ding)的(de)BP機或手機。對無人值守的通信站而言,這無疑是衡量電源品質的一個重要依據。
五、監控接口
利用計算機技術實現通信電源的遙測、遙控、遙yao信xin功gong能neng,可ke以yi提ti高gao係xi統tong的de維wei護hu管guan理li質zhi量liang,降jiang低di係xi統tong的de維wei護hu成cheng本ben,提ti高gao整zheng體ti工gong作zuo效xiao率lv,因yin此ci具ju備bei遠yuan程cheng通tong信xin接jie口kou是shi通tong信xin電dian源yuan最zui起qi碼ma的de要yao求qiu。同tong樣yang,接jie口kou的de類lei型xing也ye從cong一yi個ge側ce麵mian反fan映ying電dian源yuan技ji術shu含han量liang的de高gao低di,總zong體ti而er言yan,以yi太tai網wang接jie口kou優you於yuRS485接口,RS485接口優於RS232接口。
六、電磁兼容性
這是一個最容易忽視的方麵,由於開關電源容量日益增大,其所產生的諧波汙染已嚴重影響電網的其他用電負載(主要是電子設備),因此在國外,特別是歐洲和美國,對用電設備的電磁兼容性,都製定了新的行業標準,這使得我們在關心所選用的電源輸入、輸出濾波器特性的好壞以及屏蔽結構的合理與否的同時,還要知道它符不符合CISPR 22及CISPR 24標準。
盡管通信開關電源技術是一門多學科交叉的邊緣技術,涉及電力電子、半導體器件、綜合自動控製、計算機(微處理器)技術和電磁技術等諸多領域,但是隻要掌握一些背景知識和基本原理,對開關電源性能的優劣判斷,還是不難把握的。
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