開關電源開關電源概要,電源的作用我們?yōu)榱说玫诫娔埽褂冒l(fā)電廠輸送的商用電源。然而,這種交流電壓不能使OA、FA等電子機器部件內部使用的IC和電子部件動作,反而會因高電壓致使它們破損。為了使這些IC、電子部件動作,必需提供穩(wěn)定的直流電源。使商用電源從交流電壓轉換為穩(wěn)定的直流電壓的裝置被稱作「電源」或「直流穩(wěn)壓電源」。
直流穩(wěn)壓電源的分類
如果從控制方式來大致區(qū)分直流穩(wěn)壓電源,則可分為以下2類。一般來說,被稱作電源的是指「開關方式」和「線性方式 」的電源。目前以開關方式為主流。

開關方式電源
開關電源是指:輸入商用電源,利用半導體的高速開關作用將它轉換成高頻電能,從而得到所需的直流電。它的特長是小型、重量輕、高效率,幾乎作為所有電子機器的電源被廣泛使用。

優(yōu)高功率小型、重量輕能擴大輸入電壓范圍缺點產生噪聲1次側沖擊電流大開關電源的選擇方法選擇的基礎選擇開關電源時的要點如下。

開關電源 用語說明項目內容詳細說明效率(%)輸出功率、輸入有效功率。可以說,電源效率越高,內部損耗就越小。--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進行使用。
2 輸出電壓×輸出電流不超過額定輸出容量,并且輸出電流應在額定輸出電流以下進行使用。
3 輸出電壓調整片(V.ADJ)可能破損,請盡量不要施加過強的力量。輸入變動是指在一定的輸出條件下,僅當輸入電壓在輸入范圍內緩慢變動時輸出電壓的變動值。負載變動
是指在一定的輸出條件下,僅當輸出電流在輸入范圍內緩慢變動時輸出電壓的變動值。溫度變動僅當操作環(huán)境溫度變化時輸出電壓的變動值。關于耐壓試驗在輸入-外殼(FG)之間施加高壓時,通過內部靜噪濾波器的L.C,能量積蓄起來。然后將耐壓實驗的高壓用開關、計時器等接通、切斷,產生脈沖,內部部件可能損壞。為了防止這種脈沖電壓的產生,可以用試驗機的電位器逐漸降低外加電壓,或者零交叉接通、切斷。此外有些機種為了保護開關電源不受輸入浪涌電壓的影響,在輸入線間和輸入-ACG間插入了浪涌吸收器。進行耐壓試驗前,請拆下前面的FG端子和ACG端子間的短路片。如果不拆除短路片,在耐壓實驗中會被切斷。(參照下圖)關于絕緣電阻實驗有些機種為了保護開關電源不受輸入浪涌電壓的影響,在輸入線間和輸入-ACG間插入了浪涌吸收器。測定絕緣電阻前,請拆下前面的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)過電流保護功能對象機種:所有機種
避免過電流(包括輸出短路時)導致開關電源本身和負載破損的保護功能。如果負載電流超過過電流檢測值(因機種而異),保護功能將啟動,限制輸出電流。還可根據過載情況(負載的阻抗)降低輸出電壓。降低水平根據過載情況、負載線的阻抗而變化。主要機種的過電流保護功能動作時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輸入接通時輸出電壓啟動過程中可實際提供給負載的輸出電流的限制值。連接低壓啟動的負載(DC-DC變壓器內置)和容易流過浪涌電流的電容性負載等的場合,請考慮過電流保護降低特性的傾向和負載側的啟動特性選擇開關電源。
一般認為倒L降低在啟動時有利。過電流降低特性傾向主要的型號フ形降低電壓下降時的輸出電流也象被限制一樣下降。當過電流狀態(tài)解除后輸出會自動恢復正常(自動復位)S82K3W、7.5W、15WS8VS15W倒L形降低電壓下降時的輸出電流基本保持一定。當過電流狀態(tài)解除后輸出會自動恢復正常(自動復位)。S82J100W(5V、12V、15V)、150W、300WS82K90W、100WS8TSS8T-DCBU-02S8VS240W過電流降低特性傾向主要的型號フ形降低間歇動作電壓下降時的輸出電流也象被限制一樣下降。當電壓下降到一定程度后輸出變?yōu)閿嗬m(xù),以減輕開電源自身的負擔(自動復位)。S82J倒L形降低間歇動作電壓下降時的輸出電流基本保持一定。當電壓下降到一定程度后輸出變?yōu)閿嗬m(xù),以減輕開關電源自身的負擔(自動復位)。S8PS
300WS8VS30W,60W,90W,120W.180Wヘ形降低間歇動作電壓下降時的輸出電流增加。當電壓下降到一定程度后輸出變?yōu)閿嗬m(xù),以減輕開關電源自身的負擔(自動復位)。S82J50W,100W(24V)S82K30W,50WS8PS50W,100W,150W倒L形降低切斷電壓下降時的輸出電流基本保持一定。但當過電流狀態(tài)持續(xù)一定時間后輸出將會被切斷。復位時需要重通電。S82J600WS8PS600W
1 連接內置了DC-DC變壓器的負載(PLC、數字面板儀表等電子設備)和容量性負載時,啟動時過電流保護可能啟動,導致開關電源無法輸出。
2 在輸出短路和過電流狀態(tài)下持續(xù)使用時,可能導致內部元件的劣化、破損,請注意。
3 在負載側短路時,根據正在使用的負載線的阻抗等,實際降低的電壓會有所變化。
4 降低特性傾向即使相同,但實際的特性(輸出的電流、電壓等)因機種而異。
5每種機種都有各自的注意事項。
過電壓保護功能對象機種: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為防止因開關電源內部復位電路的故障等給傳感器等負載造成過大的電壓,檢測到過電壓后立刻切斷輸出的一種保護功能。復位時,請將輸入電源OFF后放置一定時間再重新接通輸入電源。
1 開關電源的過電壓保護電路動作時,開關電源本身可能發(fā)生故障。過電壓保護電路工作后重新接通電源時請在拆除負載線的狀態(tài)下確認輸出電壓。
2 輸出側受到來自外部(負載等)的浪涌等過電壓時,過電壓保護電路也可能動作。但是一部分機種為齊納二極管方式,因此保護電路工作后不會重新啟動。請將產品送去修理.S8E1(5V輸出)的10W、15W、S82J-D7(10W)、S8VS(15W)
※詳情請參考各型號頁。遠程感測功能利用負載線補充電壓降時使用。(補正范圍為額定輸出電壓的±10%)使用遠程感測功能時,請拆下遠程感測端子(通常交貨時設為短路)的短路片,如下圖所示連接。遠程感測螺釘如果松動,輸出電壓將消失。請注意不要讓螺釘松動。加粗負載連接線,利用開關電源的V.ADJ補充降低部分,有助于動作穩(wěn)定性。通過在遠程感測端子的+V、+S端子間加入可變電阻,即可通過外部操作實現輸出電壓的可變。請用0.5W以上的可變電阻器。遠程控制功能在有輸入電壓的情況下通過外部信號將輸出電壓ON、OFF的功能。使用時,請拆下遠程控制端子(通常交貨時設為短路)的短路片,如下圖所示連接開關或晶體管。遠程控制端子間開放時輸出電壓消失。遠程控制螺釘如果松動,輸出電壓將消失。請注意不要讓螺釘松動。使用晶體管時請使用VCE =20V以上IC=5mA以上的產品。
并聯(lián)運行對一臺輸出電流不夠的負載,將開關電源并聯(lián)來增加輸出電流的一種運行方法??刹⒙?lián)運行輸出的機種和接線方法一覽表。輸出的+V、-V并聯(lián)連接。并聯(lián)運行切換開關「PARALLEL」側使用。S8TS(12V、24V)總線連接器連接。S82K(100W)、S8PS(300、600W)最多可連接同一型號的2臺,S8TS、S8T-DCBU-02可連接4臺,S82J(300、600W)最多可連接同一型號的5臺。
關于其他機種,可能由于負載電流的不均衡使得使用時超出額定輸出電流,因此無法并聯(lián)運行。為了使各開關電源和負載間的電壓降相同,請使用相同長度和粗細的負載連接線。N+1冗余運行對象機種 :S8TS將同一機種的開關電源N臺并聯(lián)(N=1時為獨立運行)時,在并聯(lián)運行臺數(N)上加上冗余的1臺形成N+1臺來提高系統(tǒng)可靠性的一種運行方式。串聯(lián)運行增加輸出電壓的運行方式。出可串聯(lián)的機種一覽表型號輸出容量定額輸出電壓AC輸入投入時可能會出現單側開關電源不能輸出的現象,在這種狀態(tài)下放置不顧的話可能會導致內部回路破損。上述一覽表的型號在串聯(lián)連接運行下,可以進行不同輸出容量、輸出電壓的組合。但負載中的電流應低于輸出容量中較小一方的額定輸出電流。(S8PE-J只能是同一型號下的串行運行)。
S82J-05024□□、S82J-10024□□、S8PS、S8VS和S8TS-02505 的負載如果短路,開關電源內部會產生反向電壓導致開關電源劣化、破損。建議您如上圖所示連接二極管(D1、D2)。二極管的種類、耐壓、電流標準如下所示。后備運行一臺的輸出電流足夠,但為了在一臺出故障時能用另一臺開關電源進行保護(后備)的一種運行方式。(單輸出開關電源所有機種均可進行后備運行)。開關電源A、B請使用相同機種。應確保由A或B中的一臺可以提供負載容量。后備運行時,為了確保開關電源故障模式后備側的開關電源不受影響,開關電源A?B都必須如上圖所示連接二極管。
二極管的種類、耐壓、電流的標準如下。
二極管D1、D2的正向電壓下降多少,開關電源A、B的輸出電壓設定就高多少。此外,二極管會產生開關電源輸出電流(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,必須進行冷卻。負載的功率和二極管會產生功率損耗,請確保不要超過一臺開關電源的額定功率(額定輸出電壓×額定輸出電流)。±(正負)輸出的做法由于是浮動輸出(初級電路和次級電路分離),可以用 2 個開關電源形成±輸出。及作為±輸出使用時,請如下圖所示連接同一個開關電源?!垒敵鲈谒袡C種中都能實現,但如果負載是操作放大器等可能串聯(lián)運行的場合,開關電源接通時可能發(fā)生啟動不良,引起內部電路損壞,因此請如下圖所示連接旁路用二極管(D 1 、D 2 )。
關于諧波電流抑制
什么是諧波電流
大部分的開關電源都是電容器輸入方式,因此相對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、大樓等的受變電設備中該設備中的機器會產生多余的熱量,損傷設備,此外,會浪費能源,因此也是一個社會問題。