电源技术培训资料(ppt-42张)课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《电源技术培训资料(ppt-42张)课件.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电源 技术培训 资料 ppt 42 课件
- 资源描述:
-
1、PDP事业部 研发中心1长虹欣锐介绍开关电源的基本原理与应用开关电源的基本原理与应用基础性培训资料基础性培训资料 研发中心研发中心 赵田才赵田才2011-8-222011-8-22PDP事业部 研发中心目目 录录开关电源的基本概念和分类开关电源的基本概念和分类 开关电源设计的要点和平板电视电源的趋势开关电源设计的要点和平板电视电源的趋势 开关电源的一般拓扑结构开关电源的一般拓扑结构 PDP-TVPDP-TV电源的基本原理电源的基本原理 平板电视电源的主要测试指标平板电视电源的主要测试指标 开关电源系统排版的基本要求开关电源系统排版的基本要求 中国中国强制认证强制认证- -CCC CCC 电源的
2、电源的EMCEMC设计和对策设计和对策 电源的安全设计电源的安全设计PDP事业部 研发中心开关电源的基本概念和分类开关电源的基本概念和分类1、电源的重要性:电源就如人的心脏,是所有用电设备的动力;2、开关电源的概念:凡是半导体功率器件作为开关,将一种电源形态转变成为另外一种形态的主电路都叫做开关变换器电路,转变时用自动控制闭环稳定输出并有保护环节成为开关电源(SMPS:Switching Mode Power Supply );3、离线式开关变换器(Off-Line Switching Converter):是AC-DC变换,也常称做开关整流器,它不单指整流的意义,而且整流后又作了DC-DC变
3、换;AC(alternating current),DC(direct current);4、PWM开关变换器:凡是采用脉宽控制方式控制电子开关的的开关变换器;PDP事业部 研发中心开关电源的基本概念和分类开关电源的基本概念和分类开关电源的分类: 1、按照控制方式分为:PWM方式、谐振方式和二者结合方式;2、按照是否采用变压器隔离可以分为:隔离式和非隔离式3、按照拓扑结构可以分为:BUCK、BOOST、RCC(反激)、HB(半桥)、FB(全桥)等;4、按照激励方式可以分为:自激式和他激式;5、按照谐振方式可以分为:电压谐振式和电流谐振式;PDP事业部 研发中心开关电源设计的要点和平板电视电源的
4、趋势开关电源设计的要点和平板电视电源的趋势确保设计的可靠性:确保设计的可靠性: 验证余量验证余量 验证参数验证参数 分析和排除故障:分析和排除故障:高效率、低噪声:高效率、低噪声:成本最优化成本最优化: :满足标准满足标准: : 安全安全 质量质量薄型化:薄型化:LCDLCD电源板上高度已经低于电源板上高度已经低于8mm8mm;PDPPDP电源板上高度已经低于电源板上高度已经低于17mm17mm;高效率:目前的整个电源系统可以实现高效率:目前的整个电源系统可以实现83%83%以以上的效率;上的效率;低待机功耗:专用模块已经实现低于低待机功耗:专用模块已经实现低于0.1W0.1W的水的水平,一般
5、在平,一般在0.5W0.5W以下;以下;高可靠性:高可靠性:MTBF(MTBF(平均连续无故障时间平均连续无故障时间)10)10万万小时;小时;低成本:单体电源的单位功率价格小于低成本:单体电源的单位功率价格小于0.50.5元;元;PDP事业部 研发中心开关电源的基本拓扑结构开关电源的基本拓扑结构1、BUCK拓扑(降压式变换电路):重要公式:Vout=DxVin Vout=Vin-Ldi/dt(开关管打开时)PDP事业部 研发中心开关电源的基本拓扑结构开关电源的基本拓扑结构2、BOOST拓扑结构(升压式变换电路):重要公式: Vout=Vin+Ldi/dtPDP事业部 研发中心开关电源的基本拓
6、扑结构开关电源的基本拓扑结构1、PF的定义:在交流电路中,电压与电流之间的相位差()的余弦叫做功率因数,用符号cos表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即cos=P/S2、PFC技术:为了解决输入电流波形畸变和降低电流谐波含量,开关电源需要使用功率因数校正(PFC)技术。PFC技术使得电流波形跟随电压波形,将电流波形校正成近似的正弦波。未加PFC电路电网输入电压电流波形应用:以PFC(Power Factor Correction)技术为例PDP事业部 研发中心开关电源的基本拓扑结构开关电源的基本拓扑结构典型的PFC控制模式DCM模式PDP事业部 研发中心开关电源的基本拓扑结构
7、开关电源的基本拓扑结构1、一种峰值检测PFC控制框图PDP事业部 研发中心开关电源的基本拓扑结构开关电源的基本拓扑结构2 2、RCCRCC(反激拓扑结构)(反激拓扑结构)PDP事业部 研发中心开关电源的基本拓扑结构开关电源的基本拓扑结构3 3、RCCRCC(反激拓扑结构)(反激拓扑结构)- -电流流向、波形电流流向、波形1 1PDP事业部 研发中心开关电源的基本拓扑结构开关电源的基本拓扑结构3 3、RCCRCC(反激拓扑结构)(反激拓扑结构)- -电流流向、波形电流流向、波形2 2及全周期波形及全周期波形PDP事业部 研发中心开关电源的基本拓扑结构开关电源的基本拓扑结构4 4、LLCLLC(谐
8、振半桥拓扑结构串联谐振方式)(谐振半桥拓扑结构串联谐振方式)在负载较重时原边电流看作近似为正弦波在负载较重时原边电流看作近似为正弦波, ,高次谐波可以忽略,只有基波的能量传到整高次谐波可以忽略,只有基波的能量传到整流器流器负载较轻时,负载较轻时,I IININ为非正弦波,基波和高次为非正弦波,基波和高次谐波的能量一起传到整流器谐波的能量一起传到整流器PDP事业部 研发中心1 1、输入特性:、输入特性:待机功率:在待机功率:在220Vac220Vac输入下输入下, ,输出功率输出功率470mW470mW下,输入功率下,输入功率1W1WPDP-TVPDP-TV电源的基本原理电源的基本原理- -电源
9、基本技术规格电源基本技术规格PDP事业部 研发中心2 2、输出特性:、输出特性:注:注:1 1、整机最大输入功率:在输入电压、整机最大输入功率:在输入电压100Vac240Vac,100Vac240Vac,总输入功率总输入功率450W450W;PDP-TVPDP-TV电源的基本原理电源的基本原理- -电源基本技术规格电源基本技术规格PDP事业部 研发中心PDP-TVPDP-TV电源的基本原理电源的基本原理- -电源图片电源图片PM50H2000PM50H2000模组用开关电源模组用开关电源-HSP400-5S01-HSP400-5S01PDP事业部 研发中心HSP400-5S01HSP400-
10、5S01电源原理图电源原理图PDP事业部 研发中心PDPPDP电源的时序要求电源的时序要求1 1、遥控开关机时序要求:、遥控开关机时序要求:REMOCON OFFREMOCON OFFREMOCON ONREMOCON ONACACMax 1secMax 200msMax 500ms1.5 2.0sec1.5 2.0secMax 60msRising : Max 400ms 5VSTB5VSTB ACDACD PS_ONPS_ON Relay Sig Relay Sig D5VD5V VS_ONVS_ON (From Logic) (From Logic) VAVAMin 30msMin 30
11、msRising : Max 600ms VSVSMax 25msPDP事业部 研发中心PDPPDP电源的时序要求电源的时序要求2 2、交流开关机时序要求:、交流开关机时序要求:ACACMax 1secMax 200msMax 25msMax 500ms1.5 2.0sec1.5 2.0secMax 60msAC OFFAC OFFREMOCON ONREMOCON ONMin 40ms 5VSTB5VSTB ACDACD D5VD5V VS_ONVS_ON (From Logic) (From Logic) VAVAMin 30msMin 30msMin 50msMax 25msRising
12、 : Max 600ms VSVSRising : Max 600msMax 25msPS_ONPS_ON Relay Sig Relay SigPDP事业部 研发中心平板电视电源的测试平板电视电源的测试- -开关电源的测量开关电源的测量控制电路线电压VDS (Sat)线电流VONVGS浪涌电流纹波电流浮地测量浮地测量关断特性纹波电压VDS X IDS = Power线电流谐波功率因素测量参考地测量参考地有功功率视在功率PDP事业部 研发中心平板电视电源的测试-电源电性能测试系统AP015 DC - 50 MHz AP015 DC - 50 MHz 电流探头电流探头DSC015 DSC015
13、通道延迟校准通道延迟校准PMA2PMA2电源分析软件电源分析软件DXC100ADXC100A 差分探头对差分探头对DA1855A 100Mz DA1855A 100Mz 差分放大器差分放大器具全具全ProBusProBus 控制控制LeCroyLeCroy 数字示波器数字示波器PDP事业部 研发中心平板电视电源的主要测试指标平板电视电源的主要测试指标- -输入特性输入特性输入电压范围输入电压范围(Input Voltage Range ) :电源系统允许的供电系统(市电)提供的电压变化的范围;工作电压范围工作电压范围( Operation Voltage Range):电源系统在额定负载下符合
14、客户标准要求下的电压范围; 输入频率范围输入频率范围 (Input Frequency Range) :供电系统(市电)提供的电源频率的范围,一般在47Hz-63Hz;最大输入电流最大输入电流 (Maxium Input Current) :电源系统在最低输入电压和最大负载下的平均输入电流;最大冲击电流最大冲击电流 (Maxium Impact Current):一般是指用电器给电一瞬间在其内部产生的最大电流; 电源效率电源效率(Power Supply Efficiency): 在一定的输出负载下,电源的输出功率与输入功率之比;功率因数功率因数(Power Factor) :在交流电路中,电
15、压与电流之间的相位差()的余弦叫做功率因数,用符号cos表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即cos=P/S ;待机功耗待机功耗(Stand-by Input Power):在额定输入要求下整机处于待机时电源的输入功率;PDP事业部 研发中心开关电源的主要测试指标开关电源的主要测试指标- -输出特性输出特性最大输出功率最大输出功率 (Maximum output power):各输出部分最大功率的总和;额定输出功率额定输出功率(Output Power Rating):电源可以在一定的环境温度下,持续的输出的一定的功率,要求输出电压、纹波等指标满足标准,转换效率没有剧烈变化,M
16、TBF数值也满足一定的水准。负载调整率负载调整率(Load Regulation): 当负载从最小变化到最大,其它参数保持恒定时电压的变化率,百分比表示的输出电压的变化。 交叉调整率交叉调整率(The definition of cross-regulation):多路输出电源中由于其中一个负载变化时引起的其他电压的变化率。最大纹波电压最大纹波电压(Maximum Ripple Voltage):在额定输出电压和负载电流下,输出电压的纹波(包括噪声)的绝对值的大小,通常以峰峰值或有效值表示。 输出电压的保持时间输出电压的保持时间(Holding Time Of Output Voltage )
17、 :当输入电压关断后,某一输出电压下降到额定值的90%(或者70%)所经历的时间。开关机时序开关机时序(Timing Sequence Of Power On-off):整机开关机过程中电源各输出电压启动或者关断需要遵守的时间要求。PDP事业部 研发中心开关电源的主要测试指标开关电源的主要测试指标- -保护特性保护特性欠压保护欠压保护( Under Voltage Protection ):包括输入欠压保护、输出欠压保护,开关电源电路的一个特征,在输入输出端出现不正常的低电压时保护开关电源和负载;过压保护过压保护(Over Voltage Protection): :包括输入过压保护、输出过压
18、保护 ,开关电源电路的一个特征,在输入输出端出现不正常的高电压时保护开关电源和负载; 过流保护过流保护(Over Current Protection): :当输出电流超过设定电流时候,设备自动断电,以保护设备。 过载保护过载保护(Over Power Protection ):指电源的负载继续上升,达到某个点了电源就自动断电,以免出现过流损坏电源或者电脑的其他部件。 OPP 值通常是额定功率的 1.3 倍左右。 短路保护短路保护(Short-circuit Protection ):一种极端的过载保护,当电源输出端出现短路时,电源系统自动关闭,保证相关(主要)器件不损坏的一种保护。PDP事业
19、部 研发中心开关电源的主要测试指标开关电源的主要测试指标- -安全特性安全特性绝缘阻抗绝缘阻抗(Insulation Resistance) :某绝缘体阻挡到底是多少 ,特别是在高压下,容易存在击穿等现象,使得物体阻抗突然变化, DC 500V100M 欧 ;绝缘耐压绝缘耐压( Insulation Voltage):可连续(例1分钟)加到输入端和输出端,输入端和底板,输出端和底板之间的最大交流或直流电压。一般输入端和输出端之间的绝缘电压可达3000Vac ;安全距离安全距离 (Safe Distance ):为了防止人体触及或接近带电体等造成的危险,在其间所需保持的空间距离。 漏电流漏电流
20、(Sink Current ):开关电源中为了减少干扰,按照国标,必须设有EMI滤波器电路。由于EMI电路的关系,使得在开关电源在接上市电后对地有一个微小的电流,这就是漏电流。电源一次侧和二次侧之间在标准输入电压要求下所流过的电流值;温升测试温升测试(Temp-rise Check):在环境温度保持一定的情况下,对于被测物体的温度进行测试并进行换算的一种测试;PDP事业部 研发中心开关电源的主要测试指标开关电源的主要测试指标- -电磁兼容特性电磁兼容特性电磁干扰测试电磁干扰测试(EMI Check):传导测试:辐射测试:谐波电流:电磁抗干扰测试电磁抗干扰测试(EMS Check):浪涌试验:射
21、频电磁场辐射抗扰度:射频场感应的传导骚扰抗扰度:静电放电试验:。以上试验都属于型式试验。PDP事业部 研发中心开关电源的主要测试指标开关电源的主要测试指标- -其他特性其他特性可靠性测试可靠性测试(Reliability Check):MTBF(Mean time between failures):在开关电源保持其电气特性和合理的平均故障间隔时间的时间。用小时表示的开关电源的故障率,通常在25和良好接地环境中用MIL-HDBK-217F计算。 降额设计:为了提升电子设备的可靠性而常用,主要是指构成电子设备的元器件使用中所承受的应力(电应力和温度应力)低于元器件本身的额定值,以达到延缓其参数退
22、化,增加工作寿命,提高使用可靠性的目的。 温升测试(Temp. Rise Check):针对电源系统中关键器件或者组件的温度测试,主要是考量电源产品的安全性和可靠性。高低温冲击测试(High-low Temperature Impact Check ):模拟温度瞬变下进行的例行试验,保证器件不出现性能下降或者开裂等现象。当然不同的系统要求有很大的差别。工作环境工作环境(Operation Ambient) :周围温度周围温度(Ambient Temperature): 目标温度和SMPS周围静止空气的温度,在距离电源最小为100mm处测得。 根据MIL-STD-810E: 除了必要的支撑点,测
23、试单元应完全出于空气的包围中。周围空气的温度梯度应为测量温度的2之内且不超过1每米。风道测试风道测试(Air Passage Check): 根据电源系统所处环境的空气对流情况进行的模拟测试,一般采用烟道法、蒸气法等,最终确定风道设计是否合理。PDP事业部 研发中心开关电源开关电源PCBPCB排版的基本要求排版的基本要求基础知识基础知识1 1、何为、何为PCBPCB:(Printed Circuit Board )印刷电路板:简单的说就是置有集成电路和其他电子组件的薄板。2 2、分类:、分类:1 1)根据电路层数分类:)根据电路层数分类:分为单面板、双面板和多层板。常见的多层板一般为4层板或6
展开阅读全文