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使電源模式及電解電容使用壽命長的方法

時間:2013-08-23 15:06:10來源:傳動網(wǎng)

導語:?當電解性能衰減時,PF值會降低,但是即使降低到0.5(不加PFC電路),電源也是一樣在工作,輸出電流和電壓絲毫不會受到影響。而做在輸出端作為處理紋波的情況也是一樣,只是輸出紋波不斷增大而已,而這個紋波對LED的確有很大影響,但是絕對不會立刻使LED失效。

DCM斷續(xù)模式:電流從零開始上升的三角波。

CCM連續(xù)模式:電流從某一非零值上升的側梯形波。

DCM模式:負載小時初次級兩側電流分別為上升三角和下降三角波,如果是開關頻率固定的它激式電源,次級將磁能釋放完畢時開關管還未導通,這時初次級開關器件均關斷,線圈與寄生電容產生衰減振蕩,線圈兩端電壓低于輸出電壓,次級二極管關斷,初次級均關斷時線圈的振蕩衰減較慢,雖然此時電壓較高,但電流微小,直到開關管再次導通,如此循環(huán)下去。由于參與振蕩的是線圈電感,不單是漏感,所以振蕩頻率較低(比開關管關斷瞬間的尖峰振蕩頻率低很多,開關管關斷瞬間的尖峰是漏感與分布電容產生的高頻衰減振蕩)。如果是自激式電源,次級磁能釋放完畢后馬上轉入開關管導通階段,沒有兩側均關斷的衰減振蕩過程。

CCM模式:如果是開關頻率固定的它激式電源,負載較大時,穩(wěn)壓控制要保持輸出電壓不變,占空比加大,同時負載電流也較大,開關管關斷后,次級二極管通過的電流較大,因輸出電壓不變,輸出電流下降的坡度不變,會出現(xiàn)輸出電流還未下降到0時,開關管再次導通,即線圈磁能未釋放完畢激磁電流未復位到0,開關管電流在這個激磁電流的基礎上再開始上升,因電源電壓不變,開關管電流上升的坡度不變。即初級電流上升和次級電流下降的坡度不變,但初級電流上升的起點和終點均抬高,后級下降的起點和終點也均抬高。這樣初級的輸入能量加大,次級的輸出能量加大。沒有初次級均關斷的衰減振蕩過程(即沒有8樓所示波形后部的振蕩波部分)。如果是自激式開關電源,磁能釋放完畢后立即轉向開關管導通階段,激磁電流復位到0。也就是說自激式開關電源不會工作在CCM模式。

0.15MHz處產生的振蕩是開關頻率的3次諧波引起的干擾。

0.2MHz處產生的振蕩是開關頻率的4次諧波和Mosfet振蕩2(190.5KHz)基波的迭加,引起的干擾,所以這部分較強。

0.25MHz處產生的振蕩是開關頻率的5次諧波引起的干擾;

0.35MHz處產生的振蕩是開關頻率的7次諧波引起的干擾;

0.39MHz處產生的振蕩是開關頻率的8次諧波和Mosfet振蕩2(190.5KHz)基波的迭加引起的干擾;

1.31MHz處產生的振蕩是Diode振蕩1(1.31MHz)的基波引起的干擾;

3.3MHz處產生的振蕩是Mosfet振蕩1(3.3MHz)的基波引起的干擾;

開關管、整流二極管的振蕩會產生較強的干擾。

電解電容壽命分析:

我們說一個電解的額定壽命多少小時,都是在其額定參數(shù)相同的工作環(huán)境下的實際壽命。同時也是設計壽命。

主要影響電解電容壽命的因素有以下幾點:環(huán)境溫度、電壓、紋波電流、頻率。

1、頻率:首先請斷定使用的電解電容為高頻電解電容,保證在頻率一項不影響您電源的實際工作頻率。

2、紋波電流:這個參數(shù)在電解規(guī)格書里可以查到額定的紋波電流,按照電源本身的紋波電流來選用合適的電解。

以上2項要考慮參數(shù)的余量,一般按照1.5倍計算足以。

下面是影響壽命的主要參數(shù):

3、環(huán)境溫度:按照目前最普遍的電容壽命估算方法,實際工作溫度比電容額定溫度低10度,壽命增加1倍的理論。額定溫度105度,而實測溫度為65度105-65=40度也就增加4倍。我們選用額定1萬小時的電解電容,即95度時2萬小時,85度時4萬小時,75度時8萬小時,65度時16萬小時,這16萬小時暫時先記在這里。

4、工作電壓:我們選用的電解額定為63V,實際工作37.2V,我們可以肯定壽命比額定要長,至于長了多少,我們先不管。

再分析一下電解電容的性能衰減特性:

我們說的一個電解電容的壽命結束了,其實并不是所有功能全部失效,而是開始衰減,直到滿足不了電解在電路中所起到的作用。那么我們就要看電解在實際電路中所起到的作用,我先說2種用途,一是在PFC電路中,另外一個是在電源輸出端做濾波使用,當電解性能衰減時,PF值會降低,但是即使降低到0.5(不加PFC電路),電源也是一樣在工作,輸出電流和電壓絲毫不會受到影響。而做在輸出端作為處理紋波的情況也是一樣,只是輸出紋波不斷增大而已,而這個紋波對LED的確有很大影響,但是絕對不會立刻使LED失效。

所以,綜上說述,我們做電源的要做到以下兩點:

1、選用正品知名品牌的電解電容;

2、設計電路時,充分考慮實際工作參數(shù)與電解參數(shù)的余量。

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