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单相在线高频BH10S-X /1KVA标机(内置7AH*2/3节)UPS电源
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开关电源是什么?开关电源的界说和作业原理详解

分类:模块电源

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2022-09-29 18:21:08
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商品描述

单相MCU控制高频在线式UPS


  一般由脉冲宽度调制(PWM)操控IC和MOSFET构成。跟着电力电子技能的开展和立异,使得开关电源技能也在不断地立异。现在,开关电源以小型、轻量和高效率的特色被广泛应用简直一切的电子设备,是当今电子信息产业飞速开展不行短少的一种电源办法。

  个人PC所选用的电源都是依据一种名为“开关方法”的技能,所以咱们常常会将个人PC电源称之为开关电源(Switching Mode Power Supplies,简称SMPS),它还有一个绰号DC-DC转化器。本次文章咱们将会为您解读开关电源的作业方法和原理、开关电源内部的元器件的介绍以及这些元器件的功用。

  现在首要包括两种电源类型:线性电源(linear)和开关电源(switching)。线性电源的作业原理是首先将127 V或许220 V市电经过变压器转为低压电,比如说12V,并且经过转化后的低压仍然是AC交流电;然后再经过一系列的二极管进行纠正和整流,并将低压AC交流电转化为脉动电压(配图1和2中的“3”);下一步需求对脉动电压进行滤波,经过电容完结,然后将经过滤波后的低压交流电转化成DC直流电(配图1和2中的“4”);此刻得到的低压直流电仍然不行纯洁,会有必定的动摇(这种电压动摇便是咱们常说的纹波),所以还需求稳压二极管或许电压整流电路进行纠正。最终,咱们就能够得到纯洁的低压DC直流电输出了(配图1和2中的“5”)

  虽然说线性电源十分适合为低功耗设备供电,比如说无绳电话、PlayStaTIon/Wii/Xbox等游戏主机等等,可是关于高功耗设备而言,线性电源将会无能为力。

  关于线性电源而言,其内部电容以及变压器的巨细和AC市电的频率成反比:也即说假如输入市电的频率越低时,线性电源就需求越大的电容和变压器,反之亦然。因为当时一向选用的是60Hz(有些国家是50Hz)频率的AC市电,这是一个相对较低的频率,所以其变压器以及电容的个头往往都相比照较大。此外,AC市电的浪涌越大,线性电源的变压器的个头就越大。

  由此可见,关于个人PC范畴而言,制作一台线性电源将会是一件张狂的行为,因为它的体积将会十分大、分量也会十分的重。所以说个人PC用户并不适合用线性电源。

  开关电源能够经过高频开关方法很好的处理这一问题。关于高频开关电源而言,AC输入电压能够在进入变压器之前升压(升压前一般是50-60 KHz)。跟着输入电压的升高,变压器以及电容等元器件的个头就不必像线性电源那么的大。这种高频开关电源正是咱们的个人PC以及像VCR录像机这样的设备所需求的。需求阐明的是,咱们常常所说的“开关电源”其实是“高频开关电源”的缩写方法,和电源自身的封闭和敞开式没有任何关系的。

  事实上,终端用户的PC的电源选用的是一种更为优化的计划:闭回路体系(closed loop system)担任操控开关管的电路,从电源的输出取得反应信号,然后依据PC的功耗来添加或许下降某一周期内的电压的频率以便能够习惯电源的变压器(这个办法称作PWM,Pulse Width ModulaTIon,脉冲宽度调制)。所以说,开关电源能够依据与之相连的耗电设备的功耗的巨细来自我调整,然后能够让变压器以及其他的元器件带走更少数的能量,并且下降发热量。

  反观线性电源,它的规划理念便是功率至上,即使负载电路并不需求很大电流。这样做的成果便是一切元件即使非必要的时分也作业在满负荷下,成果发生高许多的热量。

  下图3和4描绘的是开关电源的PWM反应机制。图3描绘的是没有PFC(Power Factor CorrecTIon,功率要素校对) 电路的廉价电源,图4描绘的是选用自动式PFC规划的中高端电源。

  经过图3和图4的比照咱们能够看出两者的不同之处:一个具有自动式PFC电路而另一个不具有,前者没有110/220 V转化器,并且也没有电压倍压电路。下文咱们的要点将会是自动式PFC电源的解说。

  为了让读者能够更好的了解电源的作业原理,以上咱们供给的是十分根本的图解,图中并未包括其他额定的电路,比如说短路维护、待机电路以及PG信号发生器等等。当然了,假如您还想了解一下愈加翔实的图解,请看图5。假如看不懂也不要紧,因为这张图原本便是为那些专业电源规划人员看的。

  你可能会问,图5规划图中为什么没有电压整流电路?事实上,PWM电路现已担负起了电压整流的作业。输入电压在经过开关管之前将会再次校对,并且进入变压器的电压现已成为方形波。所以,变压器输出的波形也是方形波,而不是正弦波。因为此刻波形现已是方形波,所以电压能够垂手可得的被变压器转化为DC直流电压。也便是说,当电压被变压器从头校对之后,输出电压现已变成了DC直流电压。这便是为什么许多时分开关电源常常会被称之为DC-DC转化器。

  馈送PWM操控电路的回路担任一切需求的调理功用。假如输出电压错误时,PWM操控电路就会改动作业周期的操控信号以习惯变压器,最终将输出电压校对过来。这种状况常常会发生在PC功耗升高的时,此刻输出电压趋于下降,或许PC功耗下降的时,此刻输出电压趋于上升。

  ★在变压器之前的一切电路及模块称为“primary”(一次侧),在变压器之后的一切电路及模块称为“secondary”(二次侧);

  ★关于没有PFC电路的电源而言,假如110 V / 220 V被设定为110 V时,电流在进入整流桥之前,电源自身将会使用电压倍压器将110 V提升至220 V左右;

  ★PC电源上的开关管由一对功率MOSFET管构成,当然也有其他的组合办法,之后咱们将会详解;

  ★PWM操控电流往往都是集成电路,通常是经过一个小的变压器与一次侧阻隔,而有时分也可能是经过耦合芯片(一种很小的带有LED和光电晶体管的IC芯片)和一次侧阻隔;

  ★PWM操控电路是依据电源的输出负载状况来操控电源的开关管的闭合的。假如输出电压过高或许过低时,PWM操控电路将会改动电压的波形以习惯开关管,然后达到校★正输出电压的意图;

产品特性指标
产品型号 BH10S/BH10L BH20S/BH20L BH30S/BH30L BH60S/BH60L BH100S/BH100L
产品容量 1KVA/0.8KW 2KVA/1.6KW 3KVA/2.4KW 6KVA/4.8KW 10KVA/8KW
整机特性参数
整机体制 双转换高频在线式
整机结构
采用塔式和机架式结构设计
整机满载效率AC-AC >90%
噪音(距离前面2米) <50dB
工作温度 0~40℃
储存温度
-15~60℃(不含电池)
湿度
<95%无冷凝
安全标准
GB/T14715
电磁兼容标准 EN50091-1/2
保护功能
过载、短路、过温、市电过高/过低、电池过高/过低
直流启动功能
具备
配接发电机功能
具备
手动旁路
选件
显示 LCD:市电下UPS运行状态、逆变状态、旁路状态、电池状态、电池量、负载量、故障信息等
声光报警
自动
静音
自动
输入特性参数
输入电压范围
100%负载:180~300Vac,50%负载:110~300Vac
175~280Vac
输入频率范围 50/60Hz(自适应)
输入功率因PF
0.99
总谐波失真(THDI) <5%
输出特性参数
输出电压 220Vac
输出功率因数 0.8
输出电压稳定度
220Vac±1%(静态负载);220Vac±2%(50-0%负载跃变);220Vac±5%(100-0%负载跃变)
输出频率(市电)
46Hz≤输入频率≤54Hz时,输出和输入保持一致;输入频率小于46Hz或大于54Hz时输出频率锁定在50Hz
输出频率(电池) 50Hz±0.2%
输出波形
纯正弦波
失真度
<1%(线性满负载),<3%(非线性负载)
过载
>125%过载运行时间大于30秒;
>150%过载运行立即转旁路关机
>120%过载运行时间30秒;
>150%过载运行立即转旁路关机
峰值因数 3:1
逆变效率 >90%
短路
电路自动保护,输出为零
输出异常
逆变器输出自动闭锁保护
噪声抑制
EMI/RFI滤波器
电池过低
关机保护
动态响应
满载3%,稳定时间为20毫秒
自动重新启动
具备
软件设定开/关机
具备
旁路特性参数
静态旁路转换时间 0ms
静态旁路输入范围 80Vac±5%~285Vac±5%
旁路逆变转换时间 2ms
电池特性参数
电池类型
密封铅酸免维护电池
标配电池额定电压、节数 12V/7Ah×2/3节
12V/7Ah×4/6节 12V/7Ah×6/8节 12V/7Ah×16节 12V/7Ah×16节
标配电池额定备用时间 5-15min 5-15min 5-15min 5-15min 5-15min
长延时电池额定电压 36Vdc 72Vdc 96Vdc 192Vdc 192Vdc
标配充电电流
1A 1A 1A 1A 1A
长延时充电电流
4A 4A 4A 4A 4A
接口特性参数
通讯接口 RS232标配;/SNMP/RS485/干接点(选件)
监控软件 具有各种操作系统下的监控管理,市电及电池状态、市电故障、电池电压低、遥控关机、控制菜单
物理参数
标机尺寸mm(深×宽×高)
405×145×220
465×190×345 465×190×345 500×240×620 500×240×620
净重量Kg
10.5/12 22.5/25 27.5/29.5 60 57
长机尺寸mm(深×宽×高)
405×145×220 465×190×345 465×190×345 500×240×460 500×240×460
净重量Kg 6.5 12 12.5 18 20
注:参数若有改动,恕不另行通知。
☆:标记颜色字体为此型号参数。