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什么是低压大电流开关电源

技术文章 2022-06-160什么是低压大电流开关电源创始人

        低压大电流开关电源和普通的开关电源实现原理一样,只不过是输出电压低,但其内阻小,不代表不能输出大电流。比如,同样1000w的开关变压器,输出100v,那么,他的输出电流设计时只能在10A以下。但是,如果让它输出10v,它的输出电流可以到100A。I=U/(R+r),R为负载电阻,r为开关电源内阻。

        低压大电流电源因为直流电源输出电流比较大,而电压比较低,所以对电气连接特性,电子负载的阻值可控范围要求比较高。类似的电源有:显卡类驱动,燃料电池,镍氢电池和超级计算机的CPU供电系统。

        为了以更低的功耗获得更高的速度和更佳的性能,要求电源电压越来越低,瞬态性能指标越来越高,因此对开关电源提出了越来越高的要求。用原有的电路拓扑及整流方式已不能满足现在的要求,为了适应IC芯片发展的需要,人们开始研究新的电路拓扑。因为输出电压很低,所以,同步整流自然成为这种低压大电流电源的必然选择,考滤到产品的复杂程度及产品可靠性,同步整流一般选择自驱动同步整流,能与自驱动同步整流电路较好结合的拓扑大致有三种:有源箝位正激变换器;互补控制半桥变换器;两级结构变换器。

        与两级结构变换器相比,有源箝位变换器和互补控制半桥变换器所用器件少,更具有吸引力。这两种变换器拓扑容易实现软开关,工作频率可以更高;变压器的磁芯可以双向磁化,磁芯的利用率高。针对一次整流电源输出的-48V(36~72V)电压,输入电压在较大(36~72V)的范围内变化时,互补控制的半桥电路副边所得到的驱动电压变化范围太大,已不能适用来驱动MOSFET管。因此,有源箝位自驱动同步整流正激变换器是低压大电流开关电源必然选择的电路拓扑。

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低压大电流电源有如下测试方法:

(1)抬高电压法。使用一个输出电流能力超过被测电源或者电池进行测试。与被测电源进行串联来抬高负极电位。

使用电池进行测试是影响最小的,铅酸电池最差,铁锂电池次之,镍氢电池最好,电池可以选择单节,但是要超过200AH的电池。

特点是电池输出干净,对电源正常输出影响不大。缺点是电池相当于很大的电容,会使电压输出纹波测试值偏小。不允许带电池短路测试。不能测试电源的短路测试。不能长时间测试(因为电池容量有限,没办法进行温升测试和耐受性测试)

(2)使用另外一个电源,(电流输出能力高于被测电源值),进行串联测试。

特点是价格便宜,可以长时间工作。缺点是无法做短路测试,串联电源会与被测电源形成干扰,会使实际纹波值变化,会引起过电流保护点和保护时间变化,不能进行电源响应速度测试。会影响输入端的PF值,影响共模干扰。由于串联电源的功率远大于被测电源,会使测试精确度变坏。实际测试光伏电池,采用电源串联,实际PMAX和FF值,没办法得到稳定的结果。

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