一、开关电源输出功率不足?
1、 负载电流过大
负载过大,超过了开关电源的负载能力。开关电源的输出功率是一定的,如12v3a,输出功率只有36W。如果负载电流大于3a,输出电压将下降。
2、 低输入电压
开关电源的输入电压范围较宽,一般在100v~240v左右。正常情况下,输入交流电压不低于100V。这是罕见的。可以测量输入电压。也可能是线路接触不良等故障引起的。
3、 开关电源内部故障
当空载输出电压低或正常,连接3A模拟负载时电压低,属于开关电源内部电路故障。
二、开关电源的输出功率和电流是由什么决定的?
决定开关电源的电流
1.开关变压器的磁芯截面积。
2.开关变压器的初级次级线径。
3.开关管的最大损耗。
4.开关管的最大允许电流。
5.负载
开关电源的输出电流是由电源内部稳流与电流取样反馈电路决定的。
开关电源的最大额定输出电流值是由电源内部功率型器件及电流采样反馈回路所决定的。
恒压型开关电源:I=U/R,U恒定。所以其实际输出电流由负载决定,但最大不可超过其额定电流
开关电源一般都是稳定输出电压,有pwm(脉宽调制),pfm(脉频调制),以及二者混合型调制方式,来稳定输出电压。稳压输出向负载提供电流,电流由负载决定。但电源的最大功率和电流肯定是和电源内部设计有关系的,如元器件承受能力,dc-dc设计方式(串联还是并联)决定。
三、如何提高开关电源输出功率?
开关型电源(SMPS)在通常便携式计算机中占总重量的10%以上,因此,厂商们致力于提高功率密度和效率。为减小尺寸和重量,目前有三种方法:
①减小总功耗,以减小冷却部件(散热片或风扇)。
②提高开关频率,以减小无源元件尺寸和减小用来降低噪音的EMI滤波器尺寸。
③选用SiC肖特基二极管,以降低总功耗,提高开关频率,减小元件尺寸。
四、开关电源电感量与工作电流的关系?
电感在开关电路中的工作原理
1.2 可饱和电感随电流变化的关系
因为,有气隙和无气隙的dB/di磁路的计算方法不同,所以,分别对两种情况进行讨论。
1.2.1 无气隙可饱和电感与电流的关系
无气隙可饱和电感L随电流变化的关系可用式(2)表示。
L=(W2S/l)f(WI/l) (2)
式中:W为电感绕组匝数;
I为激磁电流;
f为电感用磁性材料B~H曲线的对应函数;
S为磁性材料的截面积;
l磁性材料的为平均长度。
1.2.2 有气隙可饱和电感与电流的关系
任意给定一个导磁体磁路中磁感应强度B1,可由B=f(H)曲线求出导磁体磁路中的磁场强度H1。气隙中的H0值可用式(3)表示。
H0=B1/μ0==ab/[μ0(a+I0)(b+l0)]B1(3)
式中:B0为空气隙磁感应强度;
a和b为磁路矩形截面积边长;
l0为气隙长度;
μ0为空气磁导率。
由磁路定律得I=(H1l+H9l0)/W。改变B值并重复上述步骤,可求出相应的I,得到一组B和I的关系数据。设这个B与I对应的函数为B=f1(I)。
在不考虑漏感时,电感的计算式可用式(4)表示。
L=(Wdφ)/dI=WS(dβ/dI) (4)
式中:φ为磁路磁通量。
则有气隙可饱和电感与电流的关系为
L=WSf1(I) (5)
2 饱和电感在开关电源中的应用
2.1 尖峰抑制器
开关电源中尖峰干扰主要来自功率开关管和二次侧整流二极管的开通和关断瞬间。具有容易饱和,储能能力弱等特点的饱和电感能有效抑制这种尖峰干扰。将饱和电感与整流二极管串联,在电流升高的瞬间,它呈现高阻抗,抑制尖峰电流,而饱和后其饱和电感量很小,损耗小。通常将这种饱和电抗器作为尖峰抑制器。
在图2所示电路中,当S1导通时,D1导通,D2截至,由于可饱和电感Ls的限流作用,D2中流过的反向恢复电流的幅值和变化率都会显著减小,从而有效地抑制了高频导通噪声的产生。当S1关断时,D1截至,D2导通,由于Ls存在着导通延时时间Δt,这将影响D2的续流作用,并会在D2的负极产生负值尖峰电压。为此,在电路中增加了辅助二极管D3和电阻R1。
开关电源中尖峰干扰主要来自功率开关管和二次侧整流二极管的开通和关断瞬间。具有容易饱和,储能能力弱等特点的饱和电感能有效抑制这种尖峰干扰。将饱和电感与整流二极管串联,在电流升高的瞬间,它呈现高阻抗,抑制尖峰电流,而饱和后其饱和电感量很小,损耗小。通常将这种饱和电抗器作为尖峰抑制器。
图2 尖峰抑制器的应用
2.2 磁放大器
磁放大器是利用可控饱和电感导通延时的物理特性,控制开关电源的占空比和输出功率。该开关特性受输出电路反馈信号的控制,即利用磁芯的开关功能,通过弱信号来实现电压脉冲脉宽控制以达到输出电压的稳定。在可控饱和电感上加上适当的采样和控制器件,调节其导通延时的时间,就可以构成最常见的磁放大器稳压电路。
磁放大器稳压电路有电压型控制和电流型控制两种。图3所示为电压型复位电路,它包括电压检测及误差放大电路,复位电路和控制输出二极管D3,它是单闭环电压调节系统。
五、全面解析开关电源参考电流的重要性与应用
开关电源是一种高效的电源转换装置,广泛应用于各种电子设备中。相比传统的线性电源,开关电源具有体积小、效率高、重量轻等优点。然而,设计和调试开关电源时,参考电流的选择至关重要。本文将全面解析开关电源参考电流的概念、影响因素以及如何在实际应用中选择适当的参考电流。
什么是开关电源参考电流?
参考电流是指在开关电源设计中用于反馈环路的电流信号,通常由输出电压经过某种比例关系换算得出。开关电源的控制回路将参考电流与实际电流进行比较,从而调整开关的工作状态,以维持稳定的输出电压和电流。
开关电源参考电流的作用
参考电流在开关电源中的主要作用包括:
- 维持稳定的输出电压:通过调节开关频率和占空比,使输出电压保持在设定值。
- 保护电路:在过载或短路情况下,通过调整参考电流来限制输出电流,防止电路损坏。
- 提高系统效率:合理设置参考电流可以最大化转化效率,减少能量浪费。
参考电流的影响因素
选择合适的参考电流时需考虑多个因素,包括:
- 负载类型:不同的负载需求不同的电流,参考电流应根据具体负载来设置。
- 输入电源特性:电源的电压变化会影响参考电流,设计时需考虑输入波动对输出的影响。
- 开关频率:开关频率的选择也会影响参考电流的稳定性,频率过高或过低都有可能导致输出不稳。
- 温度变化:温度变化会影响元器件性能,进而影响参考电流的表现,设计时需考虑温度系数。
如何选择合适的参考电流?
选定适当的参考电流并非易事,以下是一些推荐的步骤:
- 确认负载要求:分析实际应用中负载的电压和电流需求。
- 计算元件参数:使用电路计算,评估组件参数,如电感、电容和开关元件的特性。
- 设计反馈环路:根据负载需求和元件特性设计合适的反馈环路,确保其能准确获取输出电压和电流。
- 进行实验验证:在实验中调整参考电流,观察输出波形,直到达到满意的稳定性和效率。
开关电源中的常见问题
在应用中,由于设计和调试的复杂性,开关电源可能会遇到一些常见问题:
- 输出电压不稳定:可能由于参考电流设置不当或反馈环路设计不合理导致。
- 效率低下:可能由于不当的开关频率或损耗元件导致,高温环境也是一个因素。
- 过流保护失效:参考电流设置不合理可能导致在短路条件下无法保护电路。
结论
综上所述,开关电源参考电流在电源设计和应用中具有重要的作用。合理的选择参考电流不仅可以确保电源的稳定性和安全性,还能够提升系统的整体效率。通过本篇文章,读者应能更好地理解参考电流的重要性,并在实际电源设计中更加得心应手。
感谢您阅读完这篇文章。希望本文的内容能够帮助您在开关电源设计中更好地选择和应用参考电流,确保电源的稳定和效率。
六、交变电流输出功率公式?
交流电是要考虑功率因数的,P=UIcosφ,这是单相交流电。对于三相平衡电路来说,要乘以根号3,U、I为线电压与线电流的有效值。
交流电功率的计算公式
交流电功率
在交流电中电流、电压都随时间而变化,因此电流和电压的乘积所表示的功率也将随时间而变化。
交流电功率的类型包括:瞬时功率、有功功率、视在功率(又叫做总功率)以及无功功率。
(1)瞬时功率(Pt)。由瞬时电流和电压的乘积所表示的功率。Pt=i(t)·u(t),它随时间而变。对任意电路, i与u之间存在着相位差i(t)=Imsinωt,u(t)=Umsin(ωt+φ)。
交流电频率和功率计算公式
即在纯电阻电路中,电流和电压之间无相位差,即φ=0,瞬时功率Pt=IU
位时间内所用的能量,或在一个周期内所用能量和时间的比。在纯电阻电路中,
纯电阻电路中有功功率和直流电路中的功率计算方法表示完全一致,电压和电流都用有效值计算。
以上说明电感电路和电容电路中能量只能在电路中互换,即电容与电源、电感与电源之间交换能量,对外无能量交换,所以它们的有功功率为零。对一般电路的平均功率为(3)视在功率(S)。在交流电路中,电流和电压有效值的乘积叫做视在功率,即S=IU。它可用来表示用电器本身所容许的最大功率(即容量)。(4)无功功率(Q)。在交流电路中,电流、电压的有效值与它们的相位差φ的正弦的乘积叫做无功功率,即Q = IUsinφ。它和电路中实际消耗的功率无关,而只表示电容元件、电感元件和电源之间能量交换的规模。
七、开关电源如何测量输入输出功率?
1、假设开关电源的效率,一般的都按80%计算,最好让负载的功率为开关电源标称输出功率的一半以上,那样效率会高点。测量出输出功率,近似计算输入功率。
2、找个单相电表应该是比较容易的吧?连续工作整数个小时,计算输入功率。
3、有好的交流电流表的话,不能用万用表的电流档替代,测量交流输入电压,乘以交流输入电流,再观察该开关电源是否有功率因数矫正功能,要有的话,再乘以0.9,没有的话,乘以0.5,基本上就是输入功率了,不是很准确4、有好的交流电流表,又有功率因数表,那在方法3中电压乘以电流乘以该方法测量的功率因数就是很准确的输入功率了。5、有交流功率表的话更好,直接接上就能显示输入功率,一个普通的精度不高的功率表不到100元,很容易买的!
八、开关电源的输入功率和输出功率?
开关电源的功率指标常用的有输入功率和输出功率。
输出功率=输出电压X输出电流,这两个参数在电源的铭牌上都应该有的。
输入功率=输出功率/效率。
比如,开关电源是12V29A的,负载是12V1A。
12V29A是指的开关电源的额定输出功率,12V1A指的是实际消耗功率。
浪费不浪费则取决于开关电源的效率和实际消耗的功率。假设开关电源的效率为0.85,那么12V1A输出时输入功率为12/0.85=14.12(W),也就是说大约有14.12-12=2.12(W)的功率浪费了。
如果开关电源带有待机功能的话,按国际标准,空载时功耗不得超过1W
九、开关电源电流调节原理?
电流一样可以反馈到初级用PWM来控制的。当然后直接在做限流电路来控制电流,这样子成本就相对比较高而已,一般是不得已而为之的。 简单说下恒流的原理吧,用一个大功率小阻值的电阻在负极输出前面取电压样,然后与一个基准电压进行比较,比较的输出接到光耦上(注意要用二极管进行隔离一下)。这样电流环就能和电压环同时反馈给初级进行调整啦。当电流没有达到限流点时电压环起作用,当电流超过限流点时电流环起作用。
十、开关电源漏电流太大?
1、地线有2颗y电容中性接地方式连接, (火---||---地---||---零)此种方式如果插座的接地良好是没有任何问题的,但插座地线如果虚接,这时候地线上带110V(可能会更高更低)等效电位,如果此用电器是金属外壳接地,有可能整个外壳都带电,电笔会亮,摸上去会麻手。
2、开关电源高压侧和低压侧(就是光耦跨越的2侧,一般电路板这2侧间都会有明显的距离分割)一般会有一颗EMI电容(部分电源还可能并联一个高阻电阻 (少见)),这也是开关电源有漏电流的原因。
3、真正的感应电,只要是电源,不管是工频还是开关电源,一般主变压器高压低压侧都会有一个等效电容,可以看成是第2种状况那样,也会有微量的泄露电流, 这个状况无法避免。