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核心系统大功率直流电源,如何保证质量?

2020-11-24 16:12 公司动态 已读

  当前市场上有许多类型的大功率直流模块,前几种用途可能会满足要求,但是随着时间的推移,它们将开始无法通过测试。作为系统的核心,绝对不能使用这样质量不佳的大功率直流电源。那么,如何开发稳定可靠的大功率直流电源呢?

核心系统大功率直流电源,如何保证质量?

  1、电压应力

  大功率直流电源的负载是保证大功率直流电源可靠性的重要指标。大功率直流电源中有许多设备已设置最大耐受电压值,例如: B.场效应管的Vds和Vgs,二极管的反向电阻电压,IC的最大VCC电压以及输入和输出电容器的最大介电强度。

  因此,在设计时,我们需要考虑器件可以承受的最大电压。然后根据电压选择合适的器件,最后进行实际测试进行验证。但是,在测试中,我们必须测试高性能直流电源的所有工作条件下的电压负载,以确保在最坏的工作条件下仍保持约10%的安全裕度。

  2、电流负荷

  大功率直流电源的电流负载通常与热负载密切相关。例如,SK54二极管的最大平均电流为5A,但这是极限参数,前提是可以降低热应力。

  因此,在选择设备时,我们需要同时考虑设备上的电流和热负载。只要满足设备的热负载,就可以通过选择具有合适标称电流值的设备来确保高性能直流电源的可靠性要求。

  3、反馈循环

  反馈回路是高性能直流电源的重要组成部分。设计高性能直流电源时,我们需要确保反馈环路的稳定性。因此,在设计循环参数时,我们需要留出一定的余地。

  例如,增益裕度通常保持在约20dB,相位裕度保持在约45度,交叉频率通常设置为开关频率的1/6,然后进行实际测试以验证环路的稳定性。

  4、磁性元件的磁饱和

  在开发反激变压器和一些储能电感器时,设置最大磁通量Bm特别重要。由于高性能直流电源在启动时的最大磁通量Bm和在静态运行中的短路保护均大于Bm,因此在设置变压器的Bm时我必须保留足够的余地。

  磁芯的温度为100°C。可以看出,当Bm = 0.35T时,磁芯接近饱和。考虑到大功率直流电源的极端条件,输出过电流和短路,P4铁氧体变压器的稳态Bm通常小于0.25T。

  5、PWM死区时间

  对于某些高功率,H桥或半H桥拓扑DC电源(例如半桥,全桥和LLC谐振),设置PWM的死区时间对于高功率DC电源的可靠性非常重要。实际上,设置死区时间是为了避免上下管直接连接,否则可能导致高功率直流电源爆炸。

  因此,请设置一个时间段,在该时间段内,上管和下管应同时关闭。关闭上管之后,打开下管之前的一段时间,或者关闭下管后再打开上管之前的一段时间。

  6、大功率直流电源的软启动

  高性能直流电源的软启动益于降低场效应管和输出二极管的峰值电压和峰值电流,从而降低其电压和电流负载非常有帮助。但是,对于LLC的高性能谐振DC电源,软启动对于高性能DC电源的可靠性非常重要。因为LLC高性能直流电源IC是通过高频扫描激活的。

  IC启动时,驱动器PWM频率从最高设置频率缓慢恢复到正常频率。恢复时间也是软启动时间。在此期间,高性能直流电源在不稳定状态下运行。软启动时间越长,启动越安全。但是,软启动时间过长也会影响电容负载能力和高性能直流电源的启动时间。

  总之,有许多因素会影响高性能直流电源的可靠性。这里只讨论其中一些。例如,EMC,安全法规和过热保护是影响高性能直流电源可靠性的关键因素。对我们来说,设计高性能直流电源可能并不难,但设计稳定可靠的高性能直流电源绝不会太容易。只有考虑到所有可靠性因素并在实践中进行验证,高性能直流电源才被认为是稳定的。可靠的高性能直流电源。

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