談?wù)勅绾魏侠淼脑O(shè)計(jì)開關(guān)電源
或許平常有電時(shí)，我們意識(shí)不到雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)的重要，但是，每當(dāng)停電的時(shí)候，我們會(huì)意識(shí)到雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)存在的重要價(jià)值，因此，雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)是必不可少的，同時(shí)，對(duì)它的可靠性和耐用性設(shè)計(jì)要求十分的高。因?yàn)椋坏┣袚Q失敗就會(huì)使電路造成短路或是正常或重要負(fù)荷斷電，對(duì)那些離不開電的工作企業(yè)的損失是十分嚴(yán)重的，除了對(duì)公司，在公共場(chǎng)所中突然的斷電時(shí)會(huì)造成市民的恐慌的，很容易就會(huì)發(fā)生踩踏事件。這也就是需要自動(dòng)切換開關(guān)能夠迅速反應(yīng)進(jìn)行電源切換至備用電源，能在人群恐慌之前恢復(fù)電路供應(yīng)。也就使得工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家把自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的生產(chǎn)列為重點(diǎn)產(chǎn)品，并對(duì)其加以嚴(yán)格的限制于規(guī)范。畢竟這是在停電時(shí)發(fā)揮重要作用的低壓電器。
雙電源自動(dòng)切換開關(guān)的緊急供電系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)當(dāng)一路電源發(fā)生故障時(shí)，可以自動(dòng)完成常用與備用電源間切換，而無需人工操作，以保證重要用戶供電的可靠性。廣泛應(yīng)用于高層建筑、小區(qū)、醫(yī)院、機(jī)場(chǎng)、碼頭、消防、冶金、化工、紡織等不允許停電的重要場(chǎng)所，實(shí)現(xiàn)無人值守連續(xù)供電。
在市面上比較常見的雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)一般是由：開關(guān)本體和控制器組成，開關(guān)本體由整體式和斷路器之分，是雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)質(zhì)量好壞關(guān)鍵決定因數(shù)，控制器主要用于檢測(cè)電源工作狀況，當(dāng)被檢測(cè)電源發(fā)生故障時(shí)，控制器發(fā)出指令，開關(guān)本體則從一個(gè)電源轉(zhuǎn)換至另一電源。
雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)不同的開關(guān)本體也將自動(dòng)切換開關(guān)分為了PC級(jí)（整體式）雙電源和CB級(jí)（雙斷路器式）雙電源。
PC級(jí)能夠接通承載電流，但這類開關(guān)不用于分?jǐn)喽搪冯娏鞯碾p電源。這類雙電源明顯的區(qū)別方式就是它選擇不具有過電流脫扣器的負(fù)荷開關(guān)作為執(zhí)行器。也就是沒有很好的保護(hù)功能，但是這類有著較高的耐受和接通能力，能夠確保自動(dòng)切換開關(guān)自身的安全，不會(huì)因?yàn)檫^載或短路而發(fā)生故障或者損壞。也就使得這類自動(dòng)切換開關(guān)能夠保證可靠的接通回路。
1、開關(guān)電源的分類
開關(guān)電源分為，隔離與非隔離兩種形式，在這里主要談一談隔離式開關(guān)電源的拓?fù)湫问剑谙挛闹校翘貏e說明，均指隔離電源。隔離電源按照結(jié)構(gòu)形式不同，可分為兩大類：正激式和反激式。反激式指在變壓器原邊導(dǎo)通時(shí)副邊截止，變壓器儲(chǔ)能。原邊截止時(shí)，副邊導(dǎo)通，能量釋放到負(fù)載的工作狀態(tài)，一般常規(guī)反激式電源單管 多，雙管的不常見。正激式指在變壓器原邊導(dǎo)通同時(shí)副邊感應(yīng)出對(duì)應(yīng)電壓輸出到負(fù)載，能量通過變壓器直接傳遞。按規(guī)格又可分為常規(guī)正激，包括單管正激，雙管正激。半橋、橋式電路都屬于正激電路。
正激和反激電路各有其特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)電路的過程中為達(dá)到最優(yōu)性價(jià)比，可以靈活運(yùn)用。一般在小功率場(chǎng)合可選用反激式。稍微大一些可采用單管正激電路，中等功 率可采用雙管正激電路或半橋電路，低電壓時(shí)采用推挽電路，與半橋工作狀態(tài)相同。大功率輸出，一般采用橋式電路，低壓也可采用推挽電路。
反激式電源因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，省掉了一個(gè)和變壓器體積大小差不多的電感，而在中小功率電源中得到廣泛的應(yīng)用。在有些介紹中講到反激式電源功率只能做到幾十瓦， 輸出功率超過100瓦就沒有優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)起來有難度。本人認(rèn)為一般情況下是這樣的，但也不能一概而論，PI公司的TOP芯片就可做到300瓦，有文章介紹反 激電源可做到上千瓦，但沒見過實(shí)物。輸出功率大小與輸出電壓高低有關(guān)。
反激電源變壓器漏感是一個(gè)非常關(guān)鍵的參數(shù)，由于反激電源需要變壓器儲(chǔ)存能量，要使變壓器鐵芯得到充分利用，一般都要在磁路中開氣隙，其目的是改變鐵芯磁滯回線的斜率，使變壓器能夠承受大的脈沖電流沖擊，而不至于鐵芯進(jìn)入飽和非線形狀 態(tài)，磁路中氣隙處于高磁阻狀態(tài)，在磁路中產(chǎn)生漏磁遠(yuǎn)大于完全閉合磁路。
脈沖電壓連線盡可能短，其中輸入開關(guān)管到變壓器連線，輸出變壓器到整流管連接 線。脈沖電流環(huán)路盡可能小如輸入濾波電容正到變壓器到開關(guān)管返回電容負(fù)。輸出部分變壓器出端到整流管到輸出電感到輸出電容返回變壓器電路中X電容要盡量接 近開關(guān)電源輸入端，輸入線應(yīng)避免與其他電路平行，應(yīng)避開。 Y電容應(yīng)放置在機(jī)殼接地端子或FG連接端。共摸電感應(yīng)與變壓器保持一定距離，以避免磁偶合。
雙電源自動(dòng)切換開關(guān)的緊急供電系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)當(dāng)一路電源發(fā)生故障時(shí)，可以自動(dòng)完成常用與備用電源間切換，而無需人工操作，以保證重要用戶供電的可靠性。廣泛應(yīng)用于高層建筑、小區(qū)、醫(yī)院、機(jī)場(chǎng)、碼頭、消防、冶金、化工、紡織等不允許停電的重要場(chǎng)所，實(shí)現(xiàn)無人值守連續(xù)供電。
在市面上比較常見的雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)一般是由：開關(guān)本體和控制器組成，開關(guān)本體由整體式和斷路器之分，是雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)質(zhì)量好壞關(guān)鍵決定因數(shù)，控制器主要用于檢測(cè)電源工作狀況，當(dāng)被檢測(cè)電源發(fā)生故障時(shí)，控制器發(fā)出指令，開關(guān)本體則從一個(gè)電源轉(zhuǎn)換至另一電源。
雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)不同的開關(guān)本體也將自動(dòng)切換開關(guān)分為了PC級(jí)（整體式）雙電源和CB級(jí)（雙斷路器式）雙電源。
PC級(jí)能夠接通承載電流，但這類開關(guān)不用于分?jǐn)喽搪冯娏鞯碾p電源。這類雙電源明顯的區(qū)別方式就是它選擇不具有過電流脫扣器的負(fù)荷開關(guān)作為執(zhí)行器。也就是沒有很好的保護(hù)功能，但是這類有著較高的耐受和接通能力，能夠確保自動(dòng)切換開關(guān)自身的安全，不會(huì)因?yàn)檫^載或短路而發(fā)生故障或者損壞。也就使得這類自動(dòng)切換開關(guān)能夠保證可靠的接通回路。
1、開關(guān)電源的分類
開關(guān)電源分為，隔離與非隔離兩種形式，在這里主要談一談隔離式開關(guān)電源的拓?fù)湫问剑谙挛闹校翘貏e說明，均指隔離電源。隔離電源按照結(jié)構(gòu)形式不同，可分為兩大類：正激式和反激式。反激式指在變壓器原邊導(dǎo)通時(shí)副邊截止，變壓器儲(chǔ)能。原邊截止時(shí)，副邊導(dǎo)通，能量釋放到負(fù)載的工作狀態(tài)，一般常規(guī)反激式電源單管 多，雙管的不常見。正激式指在變壓器原邊導(dǎo)通同時(shí)副邊感應(yīng)出對(duì)應(yīng)電壓輸出到負(fù)載，能量通過變壓器直接傳遞。按規(guī)格又可分為常規(guī)正激，包括單管正激，雙管正激。半橋、橋式電路都屬于正激電路。
正激和反激電路各有其特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)電路的過程中為達(dá)到最優(yōu)性價(jià)比，可以靈活運(yùn)用。一般在小功率場(chǎng)合可選用反激式。稍微大一些可采用單管正激電路，中等功 率可采用雙管正激電路或半橋電路，低電壓時(shí)采用推挽電路，與半橋工作狀態(tài)相同。大功率輸出，一般采用橋式電路，低壓也可采用推挽電路。
反激式電源因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，省掉了一個(gè)和變壓器體積大小差不多的電感，而在中小功率電源中得到廣泛的應(yīng)用。在有些介紹中講到反激式電源功率只能做到幾十瓦， 輸出功率超過100瓦就沒有優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)起來有難度。本人認(rèn)為一般情況下是這樣的，但也不能一概而論，PI公司的TOP芯片就可做到300瓦，有文章介紹反 激電源可做到上千瓦，但沒見過實(shí)物。輸出功率大小與輸出電壓高低有關(guān)。
反激電源變壓器漏感是一個(gè)非常關(guān)鍵的參數(shù)，由于反激電源需要變壓器儲(chǔ)存能量，要使變壓器鐵芯得到充分利用，一般都要在磁路中開氣隙，其目的是改變鐵芯磁滯回線的斜率，使變壓器能夠承受大的脈沖電流沖擊，而不至于鐵芯進(jìn)入飽和非線形狀 態(tài)，磁路中氣隙處于高磁阻狀態(tài)，在磁路中產(chǎn)生漏磁遠(yuǎn)大于完全閉合磁路。
脈沖電壓連線盡可能短，其中輸入開關(guān)管到變壓器連線，輸出變壓器到整流管連接 線。脈沖電流環(huán)路盡可能小如輸入濾波電容正到變壓器到開關(guān)管返回電容負(fù)。輸出部分變壓器出端到整流管到輸出電感到輸出電容返回變壓器電路中X電容要盡量接 近開關(guān)電源輸入端，輸入線應(yīng)避免與其他電路平行，應(yīng)避開。 Y電容應(yīng)放置在機(jī)殼接地端子或FG連接端。共摸電感應(yīng)與變壓器保持一定距離，以避免磁偶合。
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