登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
关电源分为,隔离与非隔离两种形式,在这里主要谈一谈隔离式开关电源的拓扑形式,隔离电源按照结构形式不同,可分为两大类:正激式和反激式。反激式指在变压器原边导通时副边截止,变压器储能。原边截止时,副边导通,能量释放到负载的工作状态,一般常规反激式电源单管多,双管的不常见。正激式指在变压器原边导通同时副边感应出对应电压输出到负载,能量通过变压器直接传递。按规格又可分为常规正激,包括单管正激,双管正激。半桥、桥式电路都属于正激电路。
正激和反激电路各有其特点,在设计电路的过程中为达到最优性价比,可以灵活运用。一般在小功率场合可选用反激式。稍微大一些可采用单管正激电路,中等功率可采用双管正激电路或半桥电路,低电压时采用推挽电路,与半桥工作状态相同。大功率输出,一般采用桥式电路,低压也可采用推挽电路。
反激式电源因其结构简单,省掉了一个和变压器体积大小差不多的电感,而在中小功率电源中得到广泛的应用。在有些介绍中讲到反激式电源功率只能做到几十瓦,输出功率超过100瓦就没有优势,实现起来有难度。本人认为一般情况下是这样的,但也不能一概而论,PI公司的TOP芯片就可做到300瓦,有文章介绍反激电源可做到上千瓦,但没见过实物。输出功率大小与输出电压高低有关。
反激电源变压器漏感是一个非常关键的参数,由于反激电源需要变压器储存能量,要使变压器铁芯得到充分利用,一般都要在磁路中开气隙,其目的是改变铁芯磁滞回线的斜率,使变压器能够承受大的脉冲电流冲击,而不至于铁芯进入饱和非线形状态,磁路中气隙处于高磁阻状态,在磁路中产生漏磁远大于完全闭合磁路。
变压器初次极间的偶合,也是确定漏感的关键因素,要尽量使初次极线圈靠近,可采用三明治绕法,但这样会使变压器分布电容增大。选用铁芯尽量用窗口比较长的磁芯,可减小漏感,如用EE、EF、EER、PQ型磁芯效果要比EI型的好。
关于反激电源的占空比,原则上反激电源的最大占空比应该小于0.5,否则环路不容易补偿,有可能不稳定,但有一些例外,如美国PI公司推出的TOP系列芯片是可以工作在占空比大于0.5的条件下。
占空比由变压器原副边匝数比确定,本人对做反激的看法是,先确定反射电压(输出电压通过变压器耦合反映到原边的电压值),在一定电压范围内反射电压提高则工作占空比增大,开关管损耗降低。反射电压降低则工作占空比减小,开关管损耗增大。当然这也是有前提条件,当占空比增大,则意味着输出二极管导通时间缩短,为保持输出稳定,更多的时候将由输出电容放电电流来保证,输出电容将承受更大的高频纹波电流冲刷,而使其发热加剧,这在许多条件下是不允许的。
占空比增大,改变变压器匝数比,会使变压器漏感加大,使其整体性能变,当漏感能量大到一定程度,可充分抵消掉开关管大占空带来的低损耗,时就没有再增大占空比的意义了,甚至可能会因为漏感反峰值电压过高而击穿开关管。由于漏感大,可能使输出纹波,及其他一些电磁指标变差。当占空比小时,开关管通过电流有效值高,变压器初级电流有效值大,降低变换器效率,但可改善输出电容的工作条件,降低发热。如何确定变压器反射电压(即占空比)
今天接着谈关于反激电源的占空比(本人关注反射电压,与占空比一致),占空比还与选择开关管的耐压有关,有一些早期的反激电源使用比较低耐压开关管,如600V或650V作为交流220V输入电源的开关管,也许与当时生产工艺有关,高耐压管子,不易制造,或者低耐压管子有更合理的导通损耗及开关特性,像这种线路反射电压不能太高,否则为使开关管工作在安全范围内,吸收电路损耗的功率也是相当可观的。
实践证明600V管子反射电压不要大于100V,650V管子反射电压不要大于120V,把漏感尖峰电压值钳位在50V时管子还有50V的工作余量。现在由于MOS管制造工艺水平的提高,一般反激电源都采用700V或750V甚至800-900V的开关管。像这种电路,抗过压的能力强一些开关变压器反射电压也可以做得比较高一些,最大反射电压在150V比较合适,能够获得较好的综合性能。
PI公司的TOP芯片推荐为135V采用瞬变电压抑制二极管钳位。但他的评估板一般反射电压都要低于这个数值在110V左右。这两种类型各有优缺点:
第一类:缺点抗过压能力弱,占空比小,变压器初级脉冲电流大。优点:变压器漏感小,电磁辐射低,纹波指标高,开关管损耗小,转换效率不一定比第二类低。
第二类:缺点开关管损耗大一些,变压器漏感大一些,纹波差一些。优点:抗过压能力强一些,占空比大,变压器损耗低一些,效率高一些。
反激电源反射电压还有一个确定因素
反激电源的反射电压还与一个参数有关,那就是输出电压,输出电压越低则变压器匝数比越大,变压器漏感越大,开关管承受电压越高,有可能击穿开关管、吸收电路消耗功率越大,有可能使吸收回路功率器件永久失效(特别是采用瞬变电压抑制二极管的电路)。在设计低压输出小功率反激电源的优化过程中必须小心处理,其处理方法有几个:
1、采用大一个功率等级的磁芯降低漏感,这样可提高低压反激电源的转换效率,降低损耗,减小输出纹波,提高多路输出电源的交差调整率,一般常见于家电用开关电源,如光碟机、DVB机顶盒等。
2、如果条件不允许加大磁芯,只能降低反射电压,减小占空比。降低反射电压可减小漏感但有可能使电源转换效率降低,这两者是一个矛盾,必须要有一个替代过程才能找到一个合适的点,在变压器替代实验过程中,可以检测变压器原边的反峰电压,尽量降低反峰电压脉冲的宽度,和幅度,可增加变换器的工作安全裕度。一般反射电压在110V时比较合适。
3、增强耦合,降低损耗,采用新的技术,和绕线工艺,变压器为满足安全规范会在原边和副边间采取绝缘措施,如垫绝缘胶带、加绝缘端空胶带。这些将影响变压器漏感性能,现实生产中可采用初级绕组包绕次级的绕法。或者次级用三重绝缘线绕制,取消初次级间的绝缘物,可以增强耦合,甚至可采用宽铜皮绕制。
文中低压输出指小于或等于5V的输出,像这一类小功率电源,本人的经验是,功率输出大于20W输出可采用正激式,可获得最佳性价比,当然这也不是决对的,与个人的习惯,应用的环境有关系,下次谈一谈反激电源用磁性芯,磁路开气隙的一些认识,希望各位高人指点。
反激电源变压器磁芯在工作在单向磁化状态,所以磁路需要开气隙,类似于脉动直流电感器。部分磁路通过空气缝隙耦合。为什么开气隙的原理本人理解为:由于功率铁氧体也具有近似于矩形的工作特性曲线(磁滞回线),在工作特性曲线上Y轴表示磁感应强度(B),现在的生产工艺一般饱和点在400mT以上,一般此值在设计中取值应该在200-300mT比较合适、X轴表示磁场强度(H)此值与磁化电流强度成比例关系。磁路开气隙相当于把磁体磁滞回线向X轴向倾斜,在同样的磁感应强度下,可承受更大的磁化电流,则相当于磁心储存更多的能量,此能量在开关管截止时通过变压器次级泻放到负载电路,反激电源磁芯开气隙有两个作用。其一是传递更多能量,其二防止磁芯进入饱和状态。
反激电源的变压器工作在单向磁化状态,不仅要通过磁耦合传递能量,还担负电压变换输入输出隔离的多重作用。所以气隙的处理需要非常小心,气隙太大可使漏感变大,磁滞损耗增加,铁损、铜损增大,影响电源的整机性能。气隙太小有可能使变压器磁芯饱和,导致电源损坏
所谓反激电源的连续与断续模式是指变压器的工作状态,在满载状态变压器工作于能量完全传递,或不完全传递的工作模式。一般要根据工作环境进行设计,常规反激电源应该工作在连续模式,这样开关管、线路的损耗都比较小,而且可以减轻输入输出电容的工作应力,但是这也有一些例外。
需要在这里特别指出:由于反激电源的特点也比较适合设计成高压电源,而高压电源变压器一般工作在断续模式,本人理解为由于高压电源输出需要采用高耐压的整流二极管。由于制造工艺特点,高反压二极管,反向恢复时间长,速度低,在电流连续状态,二极管是在有正向偏压时恢复,反向恢复时的能量损耗非常大,不利于变换器性能的提高,轻则降低转换效率,整流管严重发热,重则甚至烧毁整流管。由于在断续模式下,二极管是在零偏压情况下反向偏置,损耗可以降到一个比较低的水平。所以高压电源工作在断续模式,并且工作频率不能太高。
还有一类反激式电源工作在临界状态,一般这类电源工作在调频模式,或调频调宽双模式,一些低成本的自激电源(RCC)常采用这种形式,为保证输出稳定,变压器工作频率随着,输出电流或输入电压而改变,接近满载时变压器始终保持在连续与断续之间,这种电源只适合于小功率输出,否则电磁兼容特性的处理会很让人头痛
反激开关电源变压器应工作在连续模式,那就要求比较大的绕组电感量,当然连续也是有一定程度的,过分追求绝对连续是不现实的,有可能需要很大的磁芯,非常多的线圈匝数,同时伴随着大的漏感和分布电容,可能得不偿失。那么如何确定这个参数呢,通过多次实践,及分析同行的设计,本人认为,在标称电压输入时,输出达到50%~60%变压器从断续,过渡到连续状态比较合适。或者在最高输入电压状态时,满载输出时,变压器能够过渡到连续状态就可以了。
反激式开关电源占空比Dmax:
Dmax=e/(e+Vmin)*100%,e是指开关管截止时,初级线圈上的自感电动势,有人称之为反射电压。
e的取值,由Vmin及Dmax决定,一般Dmax取0.4-0.45(为保证磁通复位,Dmax要小于0.5,实际应用要留裕量。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
最近《人民日报》通过专访任正非对外释放了重要信号。其中也讲到了,AI竞争的背后,是要有充足的电力、发达的信息网络,而中国有这样的优势。可以说,AI的尽头是算力,算力的尽头是电力,这已成为科技行业的共识。本期「电网深谈」邀请了阿里云能源行业首席架构师黄振、浙江省电力负荷管理中心孙钢、浙
在祖国北疆,内蒙古乌兰察布广袤的大地上,成片的光伏板如蓝色海洋泛起涟漪。不远处,一排近百米高的风电机组擎天而立,勾勒出一幅壮美的绿色画卷。四个月前,蒙西电力现货市场转入正式运行。作为全国首个实现新能源全电量入市的现货市场,蒙西地区以“发用双侧全电量参与”“日前预出清+实时市场”等
近期,多座储能电站获最新进展,北极星储能网特将2025年6月23日-2025年6月27日期间发布的储能项目动态整理如下:国内首座大型锂钠混合储能站黑启动试验成功近日,南方电网公司在位于文山壮族苗族自治州的国内首座大型锂钠混合储能站——丘北县宝池储能站圆满完成国内规模最大、电压等级最高的构网型储
编者按微电网作为分布式可再生能源发电领域内新兴的前沿技术,已成为一种安全可靠的集成分布式电源及负荷的小型电力系统。近年来,随着分布式电源大量接入,微电网系统惯量不断降低,特别是在孤岛微电网中,由于缺少大电网的支撑,在面对扰动时,系统抗扰能力和频率稳定性显著下降,因此需要调整自身控
国产220千伏绝缘料在高压电缆生产线上实现了连续百吨级的长时间挤出,生产的海底电缆单根长度最长可达20多公里,具备应用于海上风电接入、岛屿互联等领域关键设备高压海底电力电缆的能力……近日,一项名为“一种马来酸酐修饰电压稳定剂及其制备方法与应用”的技术装备于近日获得第二十五届中国专利奖
贸易战背景下,中越地理位置可能成为深层次能源合作的基础。(来源:微信公众号“能源新媒”作者:罗佐县)中越两国山水相邻,双方经济社会联系交往紧密,有着深厚的历史渊源。近年越南通过大力推动对外开放、依托人口红利和接纳产业转移等手段成功实现了经济腾飞,成为东南亚乃至全球经济增长最快的经
近日,云南省能源局发布关于公开征求《南方区域电力市场云南电力现货市场连续结算试运行实施方案(报审稿)》《云南省虚拟电厂参与电力市场交易实施方案(报审稿)》意见建议的函。《南方区域电力市场云南电力现货市场连续结算试运行实施方案(报审稿)》提到,省内火电机组报量报价参与现货市场。省内
6月19日,新疆110千伏恰夏变10千伏设备预制舱改造工程顺利投运,这也是新疆首个针对敞开式户外变电设备的预制舱式改造项目。变电站位于塔城市恰夏乡,于1999年5月投运,设备老化、发热等问题比较突出,且塔城电网大部分敞开式变电设备长期运行在风沙、酷热和极寒等环境,季节性负荷明显。本次工程面临
在科技发展的浪潮中,无人机技术正以前所未有的速度重塑着众多行业的发展格局。电力领域,无人机正成为电网智能化升级的“标配”。通过无人机、智能算法与数字化平台的深度融合,为电力行业提供安全高效、精准、智能、可扩展的巡检解决方案。无人机巡检正努力实现从“单一巡检工具”到“全流程数智化巡
北极星储能网获悉,6月26日,宁夏地区规模最大的构网型共享储能电站——宁夏祥核云储200MW/400MWh光储充一体化共享储能电站项目在灵武市正式开工。项目由宁夏祥核云储能源科技有限公司投建,总投资4.5亿元,采用磷酸铁锂电池储能技术。作为构网型储能电站,项目将大幅增强电网强度与电压稳定性,尤其在
近日,江西赣州浮江110千伏输变电工程投运。该工程总投资6000万元,本期建设50兆伏安变压器1台,新建浮江至梅岭、关刀坪110千伏线路2回8.53公里,浮江至山南、义安35千伏线路2回11公里,10千伏线路6回18.3公里。据悉,工程比计划提前4个月建成投运,预计可提升区域供电可靠性20%以上,将极大缓解这一区
“开展班级大扫除时,用湿抹布擦拭多媒体、电视等用电设备前,一定要先把开关拔掉,以防人身触电。”6月17日上午,在兴隆县第四小学的教室里,兴隆公司青年志愿者拿着《小学生安全用电提示卡》进行安全用电宣传。这是该公司“安全生产月”系列活动的一个缩影。在“安全用电课堂”上,该公司志愿者结合
“尊敬的电力用户:兴隆县气象台发布雷暴大风黄色预警,请大家注意防范,提前检查家用电器,减少外出活动,远离电线杆、广告牌……”6月13日,兴隆公司各台区经理网格员在用户微信群里发布防汛及安全用电信息。为应对汛期大风、强降雨等极端恶劣天气,兴隆公司迅速行动,以“人民电业为人民”的责任担
6月26日,内蒙古乌兰察布市察右中旗100万千瓦/600万千瓦时电源侧储能项目正式开工,该项目为目前全球规模最大的电源侧电化学储能项目之一。该项目涵盖设计、采购、施工总承包(EPC)及运维服务,位于内蒙古乌兰察布市察右中旗,地处内蒙古中部,平均海拔1700米,年日照时数达3014小时,具备得天独厚的
6月25日,华电集团连江可门开发区滞洪水域200MW海上光伏电站项目发电场区EPC总承包批次评标结果公布,本项目分为2个标段,标段1中国候选人为联合体:(福建省水利水电勘测设计研究院有限公司、羲和电力有限公司)、中国电建集团福建省电力勘测设计院有限公司,标段2中标候选人为福建永福电力设计股份有
近日,新疆祁曼750千伏变电站破土动工,标志着新疆首座海拔3083米的750千伏变电站正式进入基础施工阶段。据了解,祁曼输变电工程总投资13.0544亿元,涵盖变电站及破口线路建设。本期新建150万千伏安主变压器2组,750千伏出线4回,分别至若羌2回、羚羊2回;220千伏出线16回,分别至苏拉木2回、新能源汇
在科技发展的浪潮中,无人机技术正以前所未有的速度重塑着众多行业的发展格局。电力领域,无人机正成为电网智能化升级的“标配”。通过无人机、智能算法与数字化平台的深度融合,为电力行业提供安全高效、精准、智能、可扩展的巡检解决方案。无人机巡检正努力实现从“单一巡检工具”到“全流程数智化巡
近日,江西赣州浮江110千伏输变电工程投运。该工程总投资6000万元,本期建设50兆伏安变压器1台,新建浮江至梅岭、关刀坪110千伏线路2回8.53公里,浮江至山南、义安35千伏线路2回11公里,10千伏线路6回18.3公里。据悉,工程比计划提前4个月建成投运,预计可提升区域供电可靠性20%以上,将极大缓解这一区
6月26日,新疆油田新能源及配套煤电、碳捕集一体化项目(二期)136万千瓦光伏项目光伏发电工程EPC总承包中标候选人公布,项目分为6个标段,规模合计1.36GW。本次标段1-标段5公布中标候选人,标段6暂未公布中标候选人。中标候选人分别为中国能源建设集团湖南火电建设有限公司、中国电建集团贵阳勘测设计
“张大哥,大棚内高处的灯帮您换好了,用电设备也检查了一遍,您有用电需求可以拨打台区经理名片上的电话,我们随叫随到。”6月26日,隆化公司汤头沟镇供电所共产党员服务队队员赵金、项春风在辖区种植大棚内开展用电检查服务时对客户说道。近日,高温突至,最高气温已达35摄氏度,持续高温天气让种植
“今天我们巡视的线路为10千伏小旧516线路,在巡视过程中要注意安全,认真巡视,如实填写好记录,拍好照片上传。”6月26日,国网隆化县供电公司小黄旗乡供电所运维人员胡润奇在巡视前对巡视人员张凯交待巡视任务。随着汛期的来临,雷雨、大风天气时有发生,为保障汛期电力设施安全运行和电力可靠供应,
国网甘肃电力2025年第三次物资公开招标采购推荐的中标候选人公示(招标编号:272503)
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!