- 從零學起:開關電源設計入門
- 馬洪濤 周芬萍 郭曉劍
- 1180字
- 2019-11-15 19:10:32
1.4 開關電源的主要技術指標
開關電源的技術指標多達幾十種,其主要技術指標體現在以下幾個方面。
(1)額定輸入電壓
額定輸入電壓是開關電源正常工作的輸入電壓范圍,一般分為固定電壓和通用電壓兩種情況。固定電壓是針對特定電網電壓設計的,允許電壓變化范圍較小,例如220V±20%。有些電源設有選擇開關,可以適用于兩種不同的電網電壓,例如110V/220V。通用電壓是針對全球各種電網電壓設計的,允許電壓變化范圍很大,能夠覆蓋所有國家的電壓規范。在全球范圍內,日本的電網電壓最低,為100V、50/60Hz;印度和科威特等國的電網電壓最高,為240V、50Hz。通用電壓范圍需要覆蓋100~240V,為了留有安全余量,通常選擇為90~260V或者85~265V。
(2)額定輸入電流
額定輸入電流是開關電源滿載工作時的輸入電流,通常給出的是額定輸入電壓范圍內可能出現的輸入電流最大值。
(3)額定輸出電壓
額定輸出電壓是開關電源正常工作時輸出電壓的標稱值,有些開關電源可能有兩組及兩組以上的輸出端,可以有不同的輸出電壓標稱值。例如24V、12V、5V等。
(4)額定輸出電流
額定輸出電流是開關電源滿載工作時輸出電流的標稱值,有些開關電源可能有兩組及兩組以上的輸出端,可以有不同的輸出電流標稱值。例如12V/3A、5V/1A等。
(5)電壓調整率(線路調整率)
電壓調整率(Line Regulation)也稱線路調整率,是指輸入電壓變化時,輸出電壓變化量與額定輸出電壓的比值,通常用百分數表示,例如0.2%。該數值越小,表明輸出電壓的穩定度越高。
(6)電流調整率(負載調整率)
電流調整率(Load Regulation)也稱負載調整率,是指在額定輸入電壓時,由于負載電流變化引起的輸出電壓變化量與額定輸出電壓的比值,通常用百分數表示,例如1.0%。該數值越小,表明輸出電壓的穩定度越高。
(7)輸出紋波(噪聲)電壓
輸出紋波電壓是指開關電源輸出端子間的電壓紋波,紋波頻率成分主要由輸入電網頻率和電源開關頻率組成,通常用峰-峰值(Vp-p)表示。
此外,電源開關頻率的高次諧波疊加到開關電源輸出端子間形成紋波電壓以外的另一種高頻噪聲成分,稱為噪聲電壓,也用峰-峰值(Vp-p)表示。
紋波電壓和噪聲電壓一般不能明顯區分,大多數電源產品將其統一按紋波(或噪聲)電壓來對待。該電壓值多在幾十至幾百mVp-p。
(8)電源效率
開關電源的效率是指輸出功率與輸入有功功率的比值,通常用百分數表示,例如80%。該數值越大,表明輸出電源的效率越高。現代開關電源的效率已經可以做到90%以上了。
(9)功率因數(PF)
開關電源的功率因數(Power Factor,PF)是指輸出功率與輸入視在功率的比值。輸入視在功率為輸入電壓有效值與輸入電流有效值的乘積。傳統的AC/DC開關電源輸入部分采用橋式整流加電容濾波的方式,因此輸入電流的波形為窄脈沖而不是正弦波,其功率因數只有0.6左右,會造成電網資源的浪費。現代開關電源通常采用功率因數補償(也稱校正)技術,功率因數可達0.95以上。美國和歐盟等國家對開關電源的功率因數有強制性要求。例如,大于75W的開關電源,功率因數必須達到0.90以上。