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电源模块常见异常和解决方法
输出电压过低
电源模块输出电压过低,可能会导致整体系统不能正常工作,如微控制器系统中,负载突然增大,低纹波电源价格,会拉低微控制器供电电压,容易造成复位。并且电源长时间低电压工作,电路的寿命会出现极大的折损。
输出电压过低的原因:
(1)输入电压较低或功率不足
(2)输出线路过长或过细,造成线损过大
(3)输入端的防反接二极管压降过大
(4)输入滤波电感过大
解决方法:可以通过调整供电或者更换相应的外围电路来改善。如:调高电压或换用更大功率输入电源,调整布线,淮安低纹波电源,增大导线截面积或缩短导线长度,减小内阻,换用导通压降小的二极管,低纹波电源定做,减小滤波电感值或降低电感的内阻。
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开关电源中应用的电力电子器件主要为二极管、IGBT和MOSFET、变压器。SCR在开关电源输入整流电路及软启动电路中有少量应用,GTR驱动困难,开关频率低,逐渐被IGBT和MOSFET。开关电源的发展方向是高频、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化。开关电源由于开关电源轻、小、薄的关键技术是高频化,因此国外各大开关电源制造商都致力于同步开发新型高智能化的元器件,特别是改善二次整流器件的损耗,并在功率铁氧体材料上加大科技,以提高在高频率和较大磁通密度(Bs)下获得高的磁性能,而电容器的小型化也是一项关键技术。SMT技术的应用使得开关电源取得了长足的进展,在电路板两面布置元器件,以确保开关电源的轻、小、薄。开关电源的高频化就必然对传统的PWM开关技术进行,实现ZVS、ZCS的软开关技术已成为开关电源的主流技术,并大幅提高了开关电源的工作效率。对于高可靠性指标,美国的开关电源生产商通过降低运行电流,降低结温等措施以减少器件的应力,使得产品的可靠性大大提高。
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电容在开关电源模块的作用
一直以来,开关电源模块的电磁干扰是一个重要的解决点,从原理上来讲电磁干扰主要来自于两个方面,低纹波电源订做,即传导干扰和辐射的干扰。
传导干扰是由于电路中寄生参数的存在,以及开关电源中开关器件的开通与判断,使得开关电源在交流输入端产生较大的共模干扰和差模干扰。
辐射的干扰是指由于导体中电流的变化会在其周围空间中产生变化的磁场,而变化的磁场又产生变化的电场,这一变化电流的幅值和频率决定其产生的电磁的大小以及其作用范围。
为了减轻和抵抗这些电磁干扰对电网及电子设备产生的危害,设了X电容和Y电容,其中X电容主滤波作用,常用于差模滤波,与共模电感匹配,并联在输入的两端,滤除L、N线之间的差模信号,可防对外干扰。而Y电容主接地,常用于共模滤波,对称使用,接于L于地或N于地之间,滤除L对地或N对地之间的差模信号。基于漏电流的限制,Y电容值不能太大。
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