開(kāi)關(guān)電源第一講(負(fù)載)
邏輯下的思維,不講公式。為何先談負(fù)載?因?yàn)樗械碾娫匆?wù)與負(fù)載。負(fù)載都搞不明白怎么設(shè)計(jì)電源?
負(fù)載三大類:阻性、容性、感性,阻性負(fù)載比較容易放在一邊,容性與感性比較多。電池可歸為電容類,是個(gè)特殊性電容器,沒(méi)有反向特點(diǎn)。感性的如電磁爐等。放圖片示意一下。
一種是電容式換能器,容性負(fù)載,一個(gè)是磁致伸縮換能器,感性負(fù)載。
前面提到電池,給電池充電沒(méi)有神秘的事,慢充是任何類電池最好的方法,加個(gè)脈沖式,階段式充電方式只是個(gè)花哨。想充的快就提高電壓電流。就這么裸。
當(dāng)要設(shè)計(jì)電源時(shí),首先要明白做出的電源給什么產(chǎn)品用?這個(gè)目標(biāo)物有什么特性。
逆變電源要變成什么樣?變成后干嘛用?變頻器是變換給電機(jī)使用,是感性負(fù)載。
負(fù)載的特性決定是否隔離,隔離就需要變壓器?。?!
非隔離電源先向后等等,就從變壓器后級(jí)分析,感性負(fù)載要加電容配合,容性負(fù)載要加電感配合。數(shù)學(xué)推導(dǎo)中如果電容無(wú)限大 電感就為0了,反之電感無(wú)限大,電容為0。這一現(xiàn)象讓電源功率不能單一做的特大,可分塊來(lái)組合。
為何電容、電感要配合?有電感與電容相關(guān)資料自己學(xué)。
簡(jiǎn)單等效:(什么花樣最終還是這樣理解)兩者位置可以調(diào)換。
圖是AC輸出,DC就加整流,整流后的參數(shù)會(huì)有點(diǎn)變化。還是看AC重點(diǎn)。假如輸出AC220V 接入燈炮就可點(diǎn)亮,與頻率無(wú)關(guān)。接個(gè)整流,變化電壓就可充電。頻率高可以加個(gè)斬波電路只輸出50HZ就工頻了。逆變也可以用50HZ信號(hào)讓工頻變壓器輸出。
下面還是以壓電陶瓷換能器這個(gè)容性負(fù)載來(lái)舉例。
這個(gè)產(chǎn)品是一個(gè)動(dòng)態(tài)負(fù)載,隨環(huán)境變化而變化。而且自有靜態(tài)諧振頻率,隨環(huán)境變化的阻抗、容抗、動(dòng)態(tài)諧振頻率加上應(yīng)對(duì)的電感特性,使設(shè)計(jì)電源中需要全面考慮的問(wèn)題。
壓電片的厚度,功率密度,爬電距離,反向電壓、工作環(huán)境等都是一種思維考驗(yàn)。軍事上的聲納也是一個(gè)道理,怎么抓住這個(gè)反射波形。民用就粗糙多了。電磁感性負(fù)載相對(duì)要容易些。
串接電感,電感輸出端為正!輸出波形先倒角偏感性,后倒角偏容性,傾向略偏感性。(示波器自己看)利用感抗限制電流。
第二講:變壓器輸出端
變壓器輸出不論大小能一路輸出,不要分兩路,一路輸出繞制容易、故障率??!
好多設(shè)計(jì)者為取樣多設(shè)計(jì)一路繞組,理論上正確,現(xiàn)實(shí)中可能就不是想象的那樣。
假如輸出主繞組匝間短路參數(shù)變化,請(qǐng)問(wèn)那個(gè)取樣繞組還準(zhǔn)確嗎?主回路(互感器)取樣不行嗎?
還有一些所謂的保護(hù),能保護(hù)啥?無(wú)非是短路、空載。電源本身無(wú)問(wèn)題,設(shè)定的負(fù)載接錯(cuò)了?負(fù)載出問(wèn)題是誰(shuí)的責(zé)任?如責(zé)任在它方,對(duì)不起交錢維修換新,收益來(lái)了。
設(shè)計(jì)電源時(shí)有富裕量,允許范圍內(nèi)的負(fù)載變化,無(wú)非是效率問(wèn)題,何俱?取樣恒流及過(guò)流保護(hù)與突然短路不是一回事,前者可以保護(hù),后都有可能來(lái)不及,如果負(fù)載與電源一樣可靠,何需保護(hù)?幾十年不壞做電源的吃啥?又不是軍工、醫(yī)用給的錢多。留點(diǎn)想念,別騙人。
第三講:變壓器
變壓器原理與電路畫法都不陌生。
輸入輸出方式:?jiǎn)蜗噍斎搿⑷噍斎?、差分輸入等,輸出也是?huì)有相同花樣。只是變壓器繞制工藝要嚴(yán)格。這里只講普通的單相輸入輸出結(jié)構(gòu)。
前面講到了解負(fù)載,知道負(fù)載功率,特性要求,接下來(lái)要確認(rèn)供給電源。
舉例:一個(gè)壓電陶瓷換能器6KW負(fù)載,容量0.5UF,諧振頻率28Khz。
給定的功率是最大功率,其特性也是最大瞬時(shí)功率,考慮壽命與實(shí)際工況,設(shè)計(jì)為實(shí)在功率4KW(實(shí)在功率是允許48小時(shí)連續(xù)正常工作)。
確定負(fù)載工作電壓,電壓低,電流大,要求導(dǎo)線要粗。電壓高,電流小,導(dǎo)線細(xì)。但電壓不能太高?。üぷ鳝h(huán)境濕度大,爬電距離,有一線要接地,對(duì)地有感生電壓。)重點(diǎn)干貨是反向電壓高。為此設(shè)計(jì)負(fù)載工作電壓為AC180V(28KHZ)。
輸入電壓:理論上輸入電壓范圍廣,考慮電源的供給方便性,銅材的消耗成本,變壓器的加工方便。輸入電壓為300V。
選擇磁芯:高頻變壓器多使用多股利磁線,線外徑體大。經(jīng)濟(jì)性選擇使用雙EE85A。不同的負(fù)載選擇不同的磁芯!PC40-PC95是有差別的。變壓器設(shè)計(jì)要有富裕量。
選擇初級(jí)導(dǎo)線0.1*350股扁平線,2.75平方,符合要求。
如0.15*350繞滿線架為5層,分家各一半就是1:1變壓器。
不用公式,說(shuō)破天外星人來(lái)前面怎么輸入經(jīng)過(guò)這個(gè)變壓器也是1:1輸出!不可否認(rèn)的是輸出略低于輸入。但不會(huì)變成1:2。
一家一半2.5層,真的難受,繞制煩。線繞的太滿還容易飽和,壓線包。那就初級(jí)二層36匝。每匝約8.3V。次級(jí)180V使用0.1*400*4線繞23匝(加)--三層。
不用去算電感量,目前也不用去想前面電路器件,想的講的也是廢話。只要功率不大于,這個(gè)變壓器變換一下輸出那都可用。
電感作用很大,自己去探索吧。感性負(fù)載如電磁感應(yīng),線圈一定,諧振電容定,調(diào)整一下頻率OK。休息一下后面繼續(xù)講前端推動(dòng)。