高性能艦載繪圖機多輸出穩壓電源設計
發布時間:2008/5/26 0:00:00 訪問次數:538
    
    
    來源:現代電子技術
    
    高性能艦載繪圖機要求在強電磁干擾(emi)的環境下能正常工作,為此,繪圖機的各個系統和子系統其性能指標必須滿足國家有關艦載電子設備的標準。為了滿足其性能要求,本文在一般穩壓電源設計的基礎上,主要從形成電磁干擾的3個要素,即干擾源,傳播途徑和受干擾設備著手,介紹了在電源的設計過程中,如何抑制干擾源,直接消除干擾原因,切斷電磁干擾的途進;以及提高受干擾設備的抗擾能力,減低其對噪聲的敏感度。
    
    1 基本技術比較
    
    1.1 性能指標
    
    輸入:220 v±10%,50 hz。輸出電壓/穩定工作電流:
    
    5 v/03 a±12 v/<±0.1 a
    
    24 v/06 a 26~34 v(靜態可調)/0.6 a峰值電流/穩定工作電流:>2 a
    
    功率相關性:各路輸出應能同時達到最大值。
    
    emi通過國家有關艦載電子設備標準測試。
    
    1.2 基本技術
    
    電子設備在工作時,需要穩定的直流電壓。電網一般是220 v,50 hz,電壓波動可達±10%,而且可能含有尖峰、浪涌或高頻干擾。因此直流穩壓電源需要完成以下任務:
    
    ①ac-dc高效轉換;
    
    ②輸出電壓穩定;
    
    ③抑制電網上的干擾,較小的傳導發射及電磁輻射。
    
    從基本原理上,有線性穩壓電源及開關電源。
    
    1.3 線性穩壓電源
    
    并聯型線性穩壓電源 用并聯穩壓二極管吸收額外的電流,要求輸入電源具有較高內阻,適用于負載電流較小的場合。效率低。
    
    串聯型線性穩壓電源 在輸入電源及負載之間串聯電壓調整管,將vin-vout轉換為調整管上的發熱。使用雙極型晶體管時需要較大的壓差(通常超過2 v),使用mos管時可以在極小的壓差(100 mv)下工作,但允許電流較小,且成本較高。
    
    效率分析 當輸入電壓范圍為220 v±10%時,整流濾波后的電壓為vin±10%。串聯型穩壓電路要求vin-10%-vout>dv。dv為輸入輸出最小壓差,對雙極型調整管,dv>2 v。效率:
    
    可見,在輸入電壓最低時,線性電源具有最高的效率。當輸出電壓較低時,2 v壓差對效率有嚴重影響。
    
    1.4 開關電源
    
    (1)基本原理
    
    以脈沖形式將輸入直流電源的能量儲存到電感或電容中,再用整流濾波方法將電感或電容兩端的電壓轉換為直流電壓。入電壓可以是經變壓器降壓整流濾波的,也可以直接對市電整流濾波,甚至對市電只整流不濾波(emi極小),在功率很小時還可以用串聯電容降壓的方法。調整方法可以是寬度調制或頻率調制。
    
    由于調壓器件工作于開關方式,因此效率極高(一般90%),且允許輸入電壓大范圍變化。當脈沖頻率較高時,儲能及濾波器件可以較小,因此體積很小,甚至不需要電源變壓器。
    
    (2)開關電源的缺點
    
    由于調壓器件工作于開關方式,因此dv,di很大,容易產生較強的傳導發射及輻射發射。
    
    (3)輸出端的濾波器件應嚴格篩選
    
    電容器應具有較好的高頻響應,較低的esr。由于開關頻率較高,因此無論輸入輸出端都有較強的高頻差模傳導發射。由于高低電位段具有不同的對地阻抗;而且地線網絡對高頻有較大阻抗,使兩條線對大地
    
    
    來源:現代電子技術
    
    高性能艦載繪圖機要求在強電磁干擾(emi)的環境下能正常工作,為此,繪圖機的各個系統和子系統其性能指標必須滿足國家有關艦載電子設備的標準。為了滿足其性能要求,本文在一般穩壓電源設計的基礎上,主要從形成電磁干擾的3個要素,即干擾源,傳播途徑和受干擾設備著手,介紹了在電源的設計過程中,如何抑制干擾源,直接消除干擾原因,切斷電磁干擾的途進;以及提高受干擾設備的抗擾能力,減低其對噪聲的敏感度。
    
    1 基本技術比較
    
    1.1 性能指標
    
    輸入:220 v±10%,50 hz。輸出電壓/穩定工作電流:
    
    5 v/03 a±12 v/<±0.1 a
    
    24 v/06 a 26~34 v(靜態可調)/0.6 a峰值電流/穩定工作電流:>2 a
    
    功率相關性:各路輸出應能同時達到最大值。
    
    emi通過國家有關艦載電子設備標準測試。
    
    1.2 基本技術
    
    電子設備在工作時,需要穩定的直流電壓。電網一般是220 v,50 hz,電壓波動可達±10%,而且可能含有尖峰、浪涌或高頻干擾。因此直流穩壓電源需要完成以下任務:
    
    ①ac-dc高效轉換;
    
    ②輸出電壓穩定;
    
    ③抑制電網上的干擾,較小的傳導發射及電磁輻射。
    
    從基本原理上,有線性穩壓電源及開關電源。
    
    1.3 線性穩壓電源
    
    并聯型線性穩壓電源 用并聯穩壓二極管吸收額外的電流,要求輸入電源具有較高內阻,適用于負載電流較小的場合。效率低。
    
    串聯型線性穩壓電源 在輸入電源及負載之間串聯電壓調整管,將vin-vout轉換為調整管上的發熱。使用雙極型晶體管時需要較大的壓差(通常超過2 v),使用mos管時可以在極小的壓差(100 mv)下工作,但允許電流較小,且成本較高。
    
    效率分析 當輸入電壓范圍為220 v±10%時,整流濾波后的電壓為vin±10%。串聯型穩壓電路要求vin-10%-vout>dv。dv為輸入輸出最小壓差,對雙極型調整管,dv>2 v。效率:
    
    可見,在輸入電壓最低時,線性電源具有最高的效率。當輸出電壓較低時,2 v壓差對效率有嚴重影響。
    
    1.4 開關電源
    
    (1)基本原理
    
    以脈沖形式將輸入直流電源的能量儲存到電感或電容中,再用整流濾波方法將電感或電容兩端的電壓轉換為直流電壓。入電壓可以是經變壓器降壓整流濾波的,也可以直接對市電整流濾波,甚至對市電只整流不濾波(emi極小),在功率很小時還可以用串聯電容降壓的方法。調整方法可以是寬度調制或頻率調制。
    
    由于調壓器件工作于開關方式,因此效率極高(一般90%),且允許輸入電壓大范圍變化。當脈沖頻率較高時,儲能及濾波器件可以較小,因此體積很小,甚至不需要電源變壓器。
    
    (2)開關電源的缺點
    
    由于調壓器件工作于開關方式,因此dv,di很大,容易產生較強的傳導發射及輻射發射。
    
    (3)輸出端的濾波器件應嚴格篩選
    
    電容器應具有較好的高頻響應,較低的esr。由于開關頻率較高,因此無論輸入輸出端都有較強的高頻差模傳導發射。由于高低電位段具有不同的對地阻抗;而且地線網絡對高頻有較大阻抗,使兩條線對大地
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