開(kāi)關(guān)電源開(kāi)關(guān)電源概要之直流穩(wěn)壓電源的分類(lèi)
開(kāi)關(guān)電源開(kāi)關(guān)電源概要,電源的作用我們?yōu)榱说玫诫娔?,使用發(fā)電廠輸送的商用電源。然而,這種交流電壓不能使OA、FA等電子機(jī)器部件內(nèi)部使用的IC和電子部件動(dòng)作,反而會(huì)因高電壓致使它們破損。為了使這些IC、電子部件動(dòng)作,必需提供穩(wěn)定的直流電源。使商用電源從交流電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電壓的裝置被稱(chēng)作「電源」或「直流穩(wěn)壓電源」。
直流穩(wěn)壓電源的分類(lèi)
如果從控制方式來(lái)大致區(qū)分直流穩(wěn)壓電源,則可分為以下2類(lèi)。一般來(lái)說(shuō),被稱(chēng)作電源的是指「開(kāi)關(guān)方式」和「線(xiàn)性方式 」的電源。目前以開(kāi)關(guān)方式為主流。

開(kāi)關(guān)方式電源
開(kāi)關(guān)電源是指:輸入商用電源,利用半導(dǎo)體的高速開(kāi)關(guān)作用將它轉(zhuǎn)換成高頻電能,從而得到所需的直流電。它的特長(zhǎng)是小型、重量輕、高效率,幾乎作為所有電子機(jī)器的電源被廣泛使用。

優(yōu)高功率小型、重量輕能擴(kuò)大輸入電壓范圍缺點(diǎn)產(chǎn)生噪聲1次側(cè)沖擊電流大開(kāi)關(guān)電源的選擇方法選擇的基礎(chǔ)選擇開(kāi)關(guān)電源時(shí)的要點(diǎn)如下。

開(kāi)關(guān)電源 用語(yǔ)說(shuō)明項(xiàng)目?jī)?nèi)容詳細(xì)說(shuō)明效率(%)輸出功率、輸入有效功率??梢哉f(shuō),電源效率越高,內(nèi)部損耗就越小。--輸入條件電壓范圍外加在交流輸入端子上的電壓。電壓的變動(dòng)范圍記載在( )中。--頻率外加在交流輸入端子上的電壓的頻率電壓后在規(guī)定的輸出電壓可變范圍內(nèi)進(jìn)行使用。
2 輸出電壓×輸出電流不超過(guò)額定輸出容量,并且輸出電流應(yīng)在額定輸出電流以下進(jìn)行使用。
3 輸出電壓調(diào)整片(V.ADJ)可能破損,請(qǐng)盡量不要施加過(guò)強(qiáng)的力量。輸入變動(dòng)是指在一定的輸出條件下,僅當(dāng)輸入電壓在輸入范圍內(nèi)緩慢變動(dòng)時(shí)輸出電壓的變動(dòng)值。負(fù)載變動(dòng)
是指在一定的輸出條件下,僅當(dāng)輸出電流在輸入范圍內(nèi)緩慢變動(dòng)時(shí)輸出電壓的變動(dòng)值。溫度變動(dòng)僅當(dāng)操作環(huán)境溫度變化時(shí)輸出電壓的變動(dòng)值。關(guān)于耐壓試驗(yàn)在輸入-外殼(FG)之間施加高壓時(shí),通過(guò)內(nèi)部靜噪濾波器的L.C,能量積蓄起來(lái)。然后將耐壓實(shí)驗(yàn)的高壓用開(kāi)關(guān)、計(jì)時(shí)器等接通、切斷,產(chǎn)生脈沖,內(nèi)部部件可能損壞。為了防止這種脈沖電壓的產(chǎn)生,可以用試驗(yàn)機(jī)的電位器逐漸降低外加電壓,或者零交叉接通、切斷。此外有些機(jī)種為了保護(hù)開(kāi)關(guān)電源不受輸入浪涌電壓的影響,在輸入線(xiàn)間和輸入-ACG間插入了浪涌吸收器。進(jìn)行耐壓試驗(yàn)前,請(qǐng)拆下前面的FG端子和ACG端子間的短路片。如果不拆除短路片,在耐壓實(shí)驗(yàn)中會(huì)被切斷。(參照下圖)關(guān)于絕緣電阻實(shí)驗(yàn)有些機(jī)種為了保護(hù)開(kāi)關(guān)電源不受輸入浪涌電壓的影響,在輸入線(xiàn)間和輸入-ACG間插入了浪涌吸收器。測(cè)定絕緣電阻前,請(qǐng)拆下前面的FG端子和ACG端子間的短路片拆下。如果不拆除短路片,電阻值將降低。(參照下圖)過(guò)電流保護(hù)功能對(duì)象機(jī)種:所有機(jī)種
避免過(guò)電流(包括輸出短路時(shí))導(dǎo)致開(kāi)關(guān)電源本身和負(fù)載破損的保護(hù)功能。如果負(fù)載電流超過(guò)過(guò)電流檢測(cè)值(因機(jī)種而異),保護(hù)功能將啟動(dòng),限制輸出電流。還可根據(jù)過(guò)載情況(負(fù)載的阻抗)降低輸出電壓。降低水平根據(jù)過(guò)載情況、負(fù)載線(xiàn)的阻抗而變化。主要機(jī)種的過(guò)電流保護(hù)功能動(dòng)作時(shí)的輸出電壓的下降特性可分為以下6種。這些降低特性還代表了AC輸入接通時(shí)輸出電壓?jiǎn)?dòng)過(guò)程中可實(shí)際提供給負(fù)載的輸出電流的限制值。連接低壓?jiǎn)?dòng)的負(fù)載(DC-DC變壓器內(nèi)置)和容易流過(guò)浪涌電流的電容性負(fù)載等的場(chǎng)合,請(qǐng)考慮過(guò)電流保護(hù)降低特性的傾向和負(fù)載側(cè)的啟動(dòng)特性選擇開(kāi)關(guān)電源。
一般認(rèn)為倒L降低在啟動(dòng)時(shí)有利。過(guò)電流降低特性?xún)A向主要的型號(hào)フ形降低電壓下降時(shí)的輸出電流也象被限制一樣下降。當(dāng)過(guò)電流狀態(tài)解除后輸出會(huì)自動(dòng)恢復(fù)正常(自動(dòng)復(fù)位)S82K3W、7.5W、15WS8VS15W倒L形降低電壓下降時(shí)的輸出電流基本保持一定。當(dāng)過(guò)電流狀態(tài)解除后輸出會(huì)自動(dòng)恢復(fù)正常(自動(dòng)復(fù)位)。S82J100W(5V、12V、15V)、150W、300WS82K90W、100WS8TSS8T-DCBU-02S8VS240W過(guò)電流降低特性?xún)A向主要的型號(hào)フ形降低間歇?jiǎng)幼麟妷合陆禃r(shí)的輸出電流也象被限制一樣下降。當(dāng)電壓下降到一定程度后輸出變?yōu)閿嗬m(xù),以減輕開(kāi)電源自身的負(fù)擔(dān)(自動(dòng)復(fù)位)。S82J倒L形降低間歇?jiǎng)幼麟妷合陆禃r(shí)的輸出電流基本保持一定。當(dāng)電壓下降到一定程度后輸出變?yōu)閿嗬m(xù),以減輕開(kāi)關(guān)電源自身的負(fù)擔(dān)(自動(dòng)復(fù)位)。S8PS
300WS8VS30W,60W,90W,120W.180Wヘ形降低間歇?jiǎng)幼麟妷合陆禃r(shí)的輸出電流增加。當(dāng)電壓下降到一定程度后輸出變?yōu)閿嗬m(xù),以減輕開(kāi)關(guān)電源自身的負(fù)擔(dān)(自動(dòng)復(fù)位)。S82J50W,100W(24V)S82K30W,50WS8PS50W,100W,150W倒L形降低切斷電壓下降時(shí)的輸出電流基本保持一定。但當(dāng)過(guò)電流狀態(tài)持續(xù)一定時(shí)間后輸出將會(huì)被切斷。復(fù)位時(shí)需要重通電。S82J600WS8PS600W
1 連接內(nèi)置了DC-DC變壓器的負(fù)載(PLC、數(shù)字面板儀表等電子設(shè)備)和容量性負(fù)載時(shí),啟動(dòng)時(shí)過(guò)電流保護(hù)可能啟動(dòng),導(dǎo)致開(kāi)關(guān)電源無(wú)法輸出。
2 在輸出短路和過(guò)電流狀態(tài)下持續(xù)使用時(shí),可能導(dǎo)致內(nèi)部元件的劣化、破損,請(qǐng)注意。
3 在負(fù)載側(cè)短路時(shí),根據(jù)正在使用的負(fù)載線(xiàn)的阻抗等,實(shí)際降低的電壓會(huì)有所變化。
4 降低特性?xún)A向即使相同,但實(shí)際的特性(輸出的電流、電壓等)因機(jī)種而異。
5每種機(jī)種都有各自的注意事項(xiàng)。
過(guò)電壓保護(hù)功能對(duì)象機(jī)種:S8E1(5V輸出)、S82J(100W/5V、24V輸出、300W、600W)、S82J-D7、S82W、S8TS、S8E3 (僅V1輸出)、S8PS、S8VS、S8PE-J、S8T-DCBU-02、S8VM為防止因開(kāi)關(guān)電源內(nèi)部復(fù)位電路的故障等給傳感器等負(fù)載造成過(guò)大的電壓,檢測(cè)到過(guò)電壓后立刻切斷輸出的一種保護(hù)功能。復(fù)位時(shí),請(qǐng)將輸入電源OFF后放置一定時(shí)間再重新接通輸入電源。
1 開(kāi)關(guān)電源的過(guò)電壓保護(hù)電路動(dòng)作時(shí),開(kāi)關(guān)電源本身可能發(fā)生故障。過(guò)電壓保護(hù)電路工作后重新接通電源時(shí)請(qǐng)?jiān)诓鸪?fù)載線(xiàn)的狀態(tài)下確認(rèn)輸出電壓。
2 輸出側(cè)受到來(lái)自外部(負(fù)載等)的浪涌等過(guò)電壓時(shí),過(guò)電壓保護(hù)電路也可能動(dòng)作。但是一部分機(jī)種為齊納二極管方式,因此保護(hù)電路工作后不會(huì)重新啟動(dòng)。請(qǐng)將產(chǎn)品送去修理.S8E1(5V輸出)的10W、15W、S82J-D7(10W)、S8VS(15W)
※詳情請(qǐng)參考各型號(hào)頁(yè)。遠(yuǎn)程感測(cè)功能利用負(fù)載線(xiàn)補(bǔ)充電壓降時(shí)使用。(補(bǔ)正范圍為額定輸出電壓的±10%)使用遠(yuǎn)程感測(cè)功能時(shí),請(qǐng)拆下遠(yuǎn)程感測(cè)端子(通常交貨時(shí)設(shè)為短路)的短路片,如下圖所示連接。遠(yuǎn)程感測(cè)螺釘如果松動(dòng),輸出電壓將消失。請(qǐng)注意不要讓螺釘松動(dòng)。加粗負(fù)載連接線(xiàn),利用開(kāi)關(guān)電源的V.ADJ補(bǔ)充降低部分,有助于動(dòng)作穩(wěn)定性。通過(guò)在遠(yuǎn)程感測(cè)端子的+V、+S端子間加入可變電阻,即可通過(guò)外部操作實(shí)現(xiàn)輸出電壓的可變。請(qǐng)用0.5W以上的可變電阻器。遠(yuǎn)程控制功能在有輸入電壓的情況下通過(guò)外部信號(hào)將輸出電壓ON、OFF的功能。使用時(shí),請(qǐng)拆下遠(yuǎn)程控制端子(通常交貨時(shí)設(shè)為短路)的短路片,如下圖所示連接開(kāi)關(guān)或晶體管。遠(yuǎn)程控制端子間開(kāi)放時(shí)輸出電壓消失。遠(yuǎn)程控制螺釘如果松動(dòng),輸出電壓將消失。請(qǐng)注意不要讓螺釘松動(dòng)。使用晶體管時(shí)請(qǐng)使用VCE =20V以上IC=5mA以上的產(chǎn)品。
并聯(lián)運(yùn)行對(duì)一臺(tái)輸出電流不夠的負(fù)載,將開(kāi)關(guān)電源并聯(lián)來(lái)增加輸出電流的一種運(yùn)行方法??刹⒙?lián)運(yùn)行輸出的機(jī)種和接線(xiàn)方法一覽表。輸出的+V、-V并聯(lián)連接。并聯(lián)運(yùn)行切換開(kāi)關(guān)「PARALLEL」側(cè)使用。S8TS(12V、24V)總線(xiàn)連接器連接。S82K(100W)、S8PS(300、600W)最多可連接同一型號(hào)的2臺(tái),S8TS、S8T-DCBU-02可連接4臺(tái),S82J(300、600W)最多可連接同一型號(hào)的5臺(tái)。
關(guān)于其他機(jī)種,可能由于負(fù)載電流的不均衡使得使用時(shí)超出額定輸出電流,因此無(wú)法并聯(lián)運(yùn)行。為了使各開(kāi)關(guān)電源和負(fù)載間的電壓降相同,請(qǐng)使用相同長(zhǎng)度和粗細(xì)的負(fù)載連接線(xiàn)。N+1冗余運(yùn)行對(duì)象機(jī)種 :S8TS將同一機(jī)種的開(kāi)關(guān)電源N臺(tái)并聯(lián)(N=1時(shí)為獨(dú)立運(yùn)行)時(shí),在并聯(lián)運(yùn)行臺(tái)數(shù)(N)上加上冗余的1臺(tái)形成N+1臺(tái)來(lái)提高系統(tǒng)可靠性的一種運(yùn)行方式。串聯(lián)運(yùn)行增加輸出電壓的運(yùn)行方式。出可串聯(lián)的機(jī)種一覽表型號(hào)輸出容量定額輸出電壓AC輸入投入時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)單側(cè)開(kāi)關(guān)電源不能輸出的現(xiàn)象,在這種狀態(tài)下放置不顧的話(huà)可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部回路破損。上述一覽表的型號(hào)在串聯(lián)連接運(yùn)行下,可以進(jìn)行不同輸出容量、輸出電壓的組合。但負(fù)載中的電流應(yīng)低于輸出容量中較小一方的額定輸出電流。(S8PE-J只能是同一型號(hào)下的串行運(yùn)行)。
S82J-05024□□、S82J-10024□□、S8PS、S8VS和S8TS-02505 的負(fù)載如果短路,開(kāi)關(guān)電源內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生反向電壓導(dǎo)致開(kāi)關(guān)電源劣化、破損。建議您如上圖所示連接二極管(D1、D2)。二極管的種類(lèi)、耐壓、電流標(biāo)準(zhǔn)如下所示。后備運(yùn)行一臺(tái)的輸出電流足夠,但為了在一臺(tái)出故障時(shí)能用另一臺(tái)開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行保護(hù)(后備)的一種運(yùn)行方式。(單輸出開(kāi)關(guān)電源所有機(jī)種均可進(jìn)行后備運(yùn)行)。開(kāi)關(guān)電源A、B請(qǐng)使用相同機(jī)種。應(yīng)確保由A或B中的一臺(tái)可以提供負(fù)載容量。后備運(yùn)行時(shí),為了確保開(kāi)關(guān)電源故障模式后備側(cè)的開(kāi)關(guān)電源不受影響,開(kāi)關(guān)電源A?B都必須如上圖所示連接二極管。
二極管的種類(lèi)、耐壓、電流的標(biāo)準(zhǔn)如下。
二極管D1、D2的正向電壓下降多少,開(kāi)關(guān)電源A、B的輸出電壓設(shè)定就高多少。此外,二極管會(huì)產(chǎn)生開(kāi)關(guān)電源輸出電流(ⅠOUT)二極管正向電壓(VF)的功率損耗,因此為了讓二極管的溫度降到規(guī)定值以下,必須進(jìn)行冷卻。負(fù)載的功率和二極管會(huì)產(chǎn)生功率損耗,請(qǐng)確保不要超過(guò)一臺(tái)開(kāi)關(guān)電源的額定功率(額定輸出電壓×額定輸出電流)?!?正負(fù))輸出的做法由于是浮動(dòng)輸出(初級(jí)電路和次級(jí)電路分離),可以用 2 個(gè)開(kāi)關(guān)電源形成±輸出。及作為±輸出使用時(shí),請(qǐng)如下圖所示連接同一個(gè)開(kāi)關(guān)電源?!垒敵鲈谒袡C(jī)種中都能實(shí)現(xiàn),但如果負(fù)載是操作放大器等可能串聯(lián)運(yùn)行的場(chǎng)合,開(kāi)關(guān)電源接通時(shí)可能發(fā)生啟動(dòng)不良,引起內(nèi)部電路損壞,因此請(qǐng)如下圖所示連接旁路用二極管(D 1 、D 2 )。
關(guān)于諧波電流抑制
什么是諧波電流
大部分的開(kāi)關(guān)電源都是電容器輸入方式,因此相對(duì)于正弦波的輸出電壓,輸入電流不是正弦波,而是尖聳的脈沖狀的電流波形。這樣的諧波電流如果流到工廠、大樓等的受變電設(shè)備中該設(shè)備中的機(jī)器會(huì)產(chǎn)生多余的熱量,損傷設(shè)備,此外,會(huì)浪費(fèi)能源,因此也是一個(gè)社會(huì)問(wèn)題。