電池知識

鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源

有關開關電源探測規范探討

2021-04-26 ryder

針對開關電源探測規范，本文關于輸入電壓影響輸出電壓的指標形式、負載對輸出電壓影響的指標形式、紋波電壓的指標形式、電氣安全要求、電磁兼容性等方面進行了分解和沉思。

1描述輸入電壓影響輸出電壓的幾個指標形式

⑴穩壓系數

①絕對穩壓系數K

表示負載不變時，穩壓電源輸出直流電壓變化量△Uo與輸入電網電壓變化量△Ui之比，即K=△Uo/△Ui。

②相對穩壓系數S

表示負載不變時，穩壓器輸出直流電壓Uo的相對變化量△Uo/Uo與輸入電網電壓Ui的相對變化量△Ui/Ui之比，即S=△Uo/Uo/△Ui/Ui。

⑵電網調整率

表示輸入電網電壓由額定值變化+/-10%時，穩壓電源輸出電壓的相對變化量，有時也以絕對值表示。

⑶電壓穩定度

負載電流保持為額定范圍內的任何值，輸入電壓在規定的范圍內變化所引起的輸出電壓相對變化△Uo/Uo(百分值)，稱為穩壓器的電壓穩定度。

2負載對輸出電壓影響的幾種指標形式

⑴負載調整率(也稱電流調整率)

在額定電網電壓下，負載電流從零變化到最大值時，輸出電壓的最大相對變化量，常用百分數表示，有時也用絕對變化量表示。

⑵輸出電阻(也稱等效內阻或內阻)

在額定電網電壓下，由于負載電流變化△IL引起輸出電壓變化△Uo，則輸出電阻為Ro=|△Uo/△IL|Ω。

3紋波電壓的幾個指標形式

⑴最大紋波電壓

在額定輸出電壓和負載電流下，輸出電壓紋波(包括噪聲)的絕對值的大小，通常以峰值或有效值表示。

⑵紋波系數Y(%)

在額定負載電流下，輸出紋波電壓的有效值Urms與輸出直流電壓Uo之比，即Y=Umrs/Uox100%。

⑶紋波電壓抑制比

在規定的紋波頻率(例如50HZ)下，輸入電壓中的紋波電壓Ui~與輸出電壓中的紋波電壓Uo~之比，即：紋波電壓抑制比=Ui~/Uo~。

4電氣安全要求

⑴電源結構的安全要求

①空間要求

UL、CSA、VDE安全規范強調了在帶電部分之間和帶電部分與非帶電金屬部分之間的表面、空間的距離要求。UL、CSA要求：極間電壓大于等于250VAC的高壓導體之間，以及高壓導體與非帶電金屬部分之間(這里不包括導線間)，無論在表面間還是在空間，均應有0.1吋的距離；VDE要求交流線之間有3mm的徐變或2mm的凈空間隙；IEC要求：交流線間有3mm的凈空間隙及在交流線與接地導體間的4mm的凈空間隙。另外，VDE、IEC要求在電源的輸出和輸入之間，至少有8mm的空間間距。

②電介質試驗探測辦法

打高壓：輸入與輸出、輸入和地、輸入AC兩級之間。

③漏電流測量

漏電流是流經輸入側地線的電流，在開關電源中緊要是通過靜噪濾波器的旁路電容器泄露電流。UL、CSA均要求暴露的不帶電的金屬部分均應與大地相接，漏電流測量是通過將這些部分與大地之間接一個1.5KΩ的電阻，其漏電流應當不大于5毫mA。VDE準許用1.5KΩ的電阻與150npF電容并接，并施加1.06倍額定使用電壓，對數據解決設備，漏電流應不大于3.5mA，一般是1mA左右。

④絕緣電阻探測

VDE要求：輸入和低電壓輸出電路之間應有7MΩ的電阻，在可接觸到的金屬部分和輸入之間，應有2MΩ的電阻或加500V直流電壓繼續1min。

⑤印制電路板

要求使用UL認證的94V-2材料或更好的材料。

⑵對電源變壓器結構的安全要求

①變壓器的絕緣

變壓器的繞組使用的銅線應為漆包線，其他金屬部分應涂有瓷、漆等絕緣物質。

②變壓器的介電強度

在試驗中不應出現絕緣層破碎和飛弧現象。

③變壓器的絕緣電阻

變壓器繞組間的絕緣電阻至少為10MΩ，在繞組與磁心、骨架、屏蔽層間施加500伏直流電壓，繼續1min，不應出現擊穿、飛弧現象。

④變壓器濕度電阻

變壓器非得在放置于潮濕的環境之后，立即進行絕緣電阻和介電強度試驗，并滿足要求。潮濕環境一般是：相對濕度為92%(公差為2%)，溫度穩定在20℃到30℃之間，誤差準許1%，需在內放置至少48h之后，立即進行上述試驗。此時變壓器的本身溫度不應當較進入潮濕環境之前探測高出4℃。

⑤VDE有關變壓器溫度特性的要求。

⑥UL、CSA有關變壓器溫度特性的要求。

5電磁兼容性實驗

電磁兼容性是指設備或系統在共同的電磁環境中能正常工作且不對該環境中任何事物構成不能承受的電磁干擾的能力。

電磁干擾波一般有兩種傳播途徑,要按各個途徑進行*價。一種是以波長較長的頻帶向電源線傳播,給發射區以干擾的途徑,一般在30MHz以下。這種波長較長的頻率在附屬于電子設備的電源線的長度范圍內還不滿1個波長，其輻射到空間的量也很少，由此可掌握發生于電源線上的電壓，進而可充足*估干擾的大小，這種噪聲叫做傳導噪聲。

當頻率達到30MHz以上，波長也會隨之變短。這時倘若只對發生于電源線的噪聲源電壓進行*價，就與實際干擾不符。因此，采用了通過筆直測定傳播到空間的干擾波*價噪聲大小的辦法，該噪聲就叫做輻射噪聲。測定輻射噪聲的辦法有按電場強度對傳播空間的干擾波進行筆直測定的辦法和測定泄露到電源線上的功率的辦法。

電磁兼容性實驗包括以下實驗內容：

①磁場敏感度

(抗擾性)設備、分系統或系統暴露在電磁輻射下不希望有的應和程度。敏感度電平越小，敏感性越高，抗擾性越差。包括固定頻率、峰峰值的磁場探測。

②靜電放電敏感度

具有不同靜電電位的物體相互靠近或筆直接觸引起的電荷轉移。300pF電容充電到-15000V，通過500Ω電阻放電。可超差，但放完后要正常。探測后，數據傳遞、儲存不能丟。

③電源瞬態敏感度

包括尖峰信號敏感度(0.5μs、10μs2倍)、電壓瞬態敏感度(10%-30%，30S恢復)、頻率瞬態敏感度(5%-10%，30S恢復)。

④輻射敏感度

對造成設備降級的輻射干擾場的度量。(14kHz-1GHz，電場強度為1V/M)。

⑤傳導敏感度

當引起設備不希望有的應和或造成其性能降級時，對在電源、控制或信號線上的干擾信號或電壓的度量。(30Hz-50kHz/3V，50kHz-400MHz/1V)。