西门子S7-300工业以太网连接器
对于串联线性稳压电源,输出对输入的瞬态响应特性主要由调整管的频率特性决定。但对于开关型稳压电源,输入的瞬态变化比较多地表现在输出端。在提高开关频率的同时,由于反馈放大器的频率特性得到改善,开关电源的瞬态响应问题也能得到改善。负载变化瞬态
以上4种工作方式统称为“时间比率控制”(简称TRC)方式,其中以PWM控制器应用广。
需要指出的是,PWM控制器既可作为一片独立的集成电路使用(例如UC3842型脉宽调制控制器),亦可被集成在开关稳压器中(例如LM2596型开关稳压器集成电路),或集成在开关电源中(例如TOP271型单片开关电源集成电路)。其中,开关稳压器属于DC/DC变换器,开关电源一般为AC/DC变换器。
二、脉宽调制控制器的基本原理
开关电源的电路比较复杂,其基本构成主要由以下5部分构成:①输入整流滤波器:包括从交流电到输入整流滤波器的电路;②功率开关管VT及高频变压器T;③控制电路(PWM控制器),含振荡器、基准电压源(UREF)、误差放大器和PWM比较器,控制电路能产生脉宽调制信号,其占空比受反馈电路的控制;④输出整流滤波器;⑤反馈电路。除此之外,还需增加偏置电路、保护电路等。其中,PWM控制器为开关电源的核心。
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与线性电源相比,尽管开关电源的设计比较复杂,某些性能指标还比不上线性电源,且噪声较大,但开关电源的主要优势体现在电源效率、体积和重量等方面。尤其是构成大功率稳压电源时,在相同的输出功率条件下其体积比线性电源大为减小,成本也显著降低。
开关电源亦称低损耗电源,它本身消耗的能量很低。开关电源所用集成电路分两种:一种是单端或双端输出式PWM控制器,另一种是PFM控制器。二者均可构成无工频变压器的开关电源。由于它们是利用体积很小的高频变压器来实现电压转换及电网隔离,因此能省掉体积笨重的工频变压器。目前,开关电源的工作频率已从20kHz提高到几百千赫,甚至1MHz以上,电源效率亦随之提高;输出功率范围包括小功率(几十瓦)、率(几百瓦)、大功率(几千瓦)。开关电源的缺点是输出电压的稳定性较差,输出纹波及噪声较大,不适合制作精密稳压电源。一种改进方案是把它当做前级稳压器来使用,而把线性稳压器或低压差稳压器作为后级稳压器,构成两级稳压的高效、精密稳压电源。这种复合式电源兼有开关电源与线性电源之优点。
开关电源的效率一般在70%~85%之间,高可达90%。
达60%~65%。而大多数线性电源(不含低压差线性稳压器)的效率仅为30%~40%。与线性电源相比,传统的20kHz开关电源的外形尺寸仅为线性电源的1/4,100~200kHz开关电源的外形尺寸是线性电源的1/8,而新型200kHz~1MHz开关电源的尺寸还可做得更小。开关电源在断电后输出电压的保持时间比线性电源更长,这是因投入供电和超低压差线性稳压器(VLDO)。按照输出电压的特点来划分,又有固定输出、可调输出、正压输出、负压输出、多路输出(含跟踪式输出)等多种形式。传统的标准线性稳压器的效率仅为45%左右,而LDO、VLDO在低压输入时的效率可达80%~95%。
开关电源被誉为高效节能电源,它代表着稳压电源的发展方向,现已成为稳压电源的主流产品。开关电源内部的关键元器件工作在高频开关状态,本身消耗的能量很低,电源效率可达70%~90%,比标准线性电源提高近一倍。开关电源集成电路主要包括以下4种:脉冲宽度调制(简称脉宽调制或PWM)器、脉冲频率调制(简称脉频调制PFM)器、开关稳压器、单片开关电源。
从电路原理上划分,稳压器可分成串联调整式线性稳压器、并联调整式线性稳压器和开关稳压器这三种类型,它们的等效电路分别RS代表线性稳压器内部调整管的等效电阻,S代表开关稳压器中的功率开关管。串联调整式线性稳压器的调整管与负载电阻RL相串联,调整管工作在线性放大区。其输出电压UO就等于输入电压UI减去调整管的压降UD。显然,当UO(或UI)发生变化时,通过线性地调节调整管的压降,即可使UO保持稳定。
中站电源屏两路工频220 V电源初次投入供电时,若两路电源非同时输入,则先输入的一路电源给电源屏供电,并切断另一路电源的供电电路。若两路电源同时输入时,由于交流接触器1XLC、2XLC都通有电源,两个接触器争着工作,但又因接触器之间相互联锁而不能稳定工作,这样就会引起接触器接点瞬间上下跳动,有可能造成工频220 V电源输入电路的主熔断器1RD~4RD熔断,其原因在于交流接触器在稳定工作之前,衔铁和铁心之间的间隙较大,线圈阻抗很小,因此,启动电流很大,特别是在接触器的工作电压较高,而工频220 V电源电压较低的情况下,1RD~4RD尤其容易被熔断,因此,必须引起维修人员的注意。则指南针顺次经过每一极相组时,就南北交替变化;如果指南针经过邻近的极相组时,指南针的指向相同,表示该极相组接错,如果指南针经过同一极相组不同位置时,南北指向交替变化,则该极相组中有个别线圈嵌PYT-10Y型中站交流调压屏用以交流稳压,由三相异步电动机驱动单相感应调压器进行调压,有自动和手动两种控制方式。两路交流电源引入本屏,并在屏中进行切换。
1.两路交流电源切换电路
两路交流电源切换电路由交流接触器1XLC、2XLC,断路器1 -8K,组合开关1HK、2HK,表示灯1-2YLD、YBD,交流电压表等组成。
两路引入电源为单相交流电,采用切换方式供电。其切换电路参看附录A。
两路电源都有电时,220 V电源分别由输入端子1D-1、1D-2和1D-4、1D-5引入。