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    可調直流電源中壓降補償功能的使用說明

    文章出處:未知 人氣:發表時間:2020-08-27 19:20
    可調直流電源中壓降補償功能的使用說明
        在所有供電設備中,壓降是一個不可避免的問題。壓降,即電源輸出端口到負載設備之間線纜的電壓差。尤其在輸出電流較大的情況下,壓降遠遠超過設想的范圍,給用戶帶來意想不到的棘手問題。通常情況下,會采用縮短供電距離或者加粗供電線纜的方式來減小線纜壓降。但是這樣的方法仍然存在這很多弊端:一是線纜壓降被沒有消除,只是相應的減小了壓降數值,對于高精密的負載設備,仍然達到輸入要求。二是在一些工業中的特殊場合,設備布局、走線要求嚴格,是不允許縮短供電線長度的。三是加粗供電線纜,就會增加相應的成本,造成用戶一部分損失。
        可調直流電源是將工頻電網電能轉變成特種形式的高壓電源的一種電子儀器設備,可調直流電源按輸出電壓極性可分為正極性和負極性兩種??烧{直流電源的工作原理可調直流穩壓電源已經廣泛應用于各行各業,農業領域也有應用,例如農業環境靜電除塵,靜電噴霧殺蟲,農業物料靜電噴涂包裹,農產品加工中的靜電植絨、農業生物靜電效應研究、靜電殺菌、農業種子靜電處理等等??烧{直流電源的應用隨著農業科學技術的不斷發展進步,農業科學研究和農業工程應用實踐對高壓靜電電源的需求逐年增多,對其精度、性能、規格、品種、類型、體積、智能化操作等方面都提出了許多新的要求,現有的高壓直流電源已經不能滿足農業領域中的許多需要,研究和開發適合農業領域要求的多種新型高壓直流穩壓電源已經成為一種客觀需求。而且其社會效益和經濟效益都比較顯著,市場前景比較光明。

        PCBLayout是可調直流電源研發過程中的極為重要的步驟和環節,關系到可調直流電源能否正常工作,生產是否順利進行,使用是否安全等問題??烧{直流電源PCBLayout比起其它產品PCBLayout來說都要復雜和困難,要考慮的問題要多得多,電路要求1PCB中的元器件必須與BOM一致。2線條走線必須符合原理圖,利用網絡聯機可以輕做到這一點。3線條寬度必須滿足大電流要求,不得小于1mm/1A,以保證線條溫升不超過70℃.為了減少電壓降有時還必須加寬寬度。4為了減小電壓降和損耗,視需要在線條上鍍錫。安規要求1一次側和二次側電路要用隔離帶隔開,隔離帶清晰明確.靠隔離帶的組件,在10N的推力作用下應保持電氣距離要求。
    2隔離帶中線要用1mm的絲印虛線隔開,并在高壓區標識DANGER/HIGHVOLTAGE。3各電路間電氣間隙(空間距離):(1)一次側交流部分:保險絲前L-N≧2..5mmL.N?大地(PE)≧2.5mm保險絲后不做要求.(2)一次側交流對直流部分≧2mm(3)一次側直流地對大地≧4mm(4)一次側對二次側部分4mm(一二次側組件之間)(5)二次側部分:電壓低于100V≧0.5mm電壓高于100V≧1.0mm(6)二次側地對大地≧1mm5各電路間的爬電距離:(1)一次側交流電部分:保險絲前L-N≧2..5mmL.N?大地(PE)≧2.5mm保險絲后不做要求.(2)一次側交流對直流部分≧2mm(3)一次側直流地對大地≧4mm(4)一次側對二次側≧6.4mm光耦,Y電容,腳間距≦6.4時要開槽。
    (5)二次側部分之間:電壓低于100V時≧0.5mm;電壓高于100V時,按電壓計算。(6)二次側對大地≧2mm.(7)變壓器二次側之間≧8mm5導線與PCB邊緣距離應≧1mm6PCB上的導電部分與機殼之空間距離小于4mm時,應加0.4mm麥拉片。7PCB必須滿足防燃要求。三.EMI要求1初級電路與次級電路分開布置。2交流回路,PFC、PWM回路,整流回路,,濾波回路這四大回路包圍的面積越小越好,即要求:(1)各回路率組件彼此盡量靠近。(2)功率線條(兩交流線之間、正線與地線之間)彼此靠近。3控制IC要盡量靠近被控制的MOS管。4控制IC周邊的組件盡量靠近IC布置,尤其是直接與IC連接的組件,如RT、CT電阻電容,校正網絡電阻電容,應盡量在IC對應PIN附近布置.RT、CT到PIN線條要盡量短。
    5PFC、PWM回路要單點接地.IC周邊組件的地先接到IC地再接到MOS的S極,再由S極引到PFC電容負極。6反饋線條應盡量遠離干擾源(如PFC電感、PFC二極管MOS管)的引線,不得與它們靠行走線。7數字地與仿真地要分開,地線之間的間距應滿足一定要求。8偏置繞阻的回線要直接接到PFC電容的負極。.9功率線條(流過大電流的線條)要短而寬,以降低損耗,提高響應頻率,降低接收干擾頻譜范圍.。10在X電容、PFC電容引腳附近,銅條要收窄,以便充分利用電容濾波。11輸出濾波電容必要時可用兩個小電容并聯以減少ESR。12PFCMOS和D、PWMMOS散熱片必須接一次地,以減少共模干擾。13二次側的散熱片、變壓器外屏蔽應接二次地。
    14變壓器一次地和二次側地之間或直流正極和二次側地之間應接一個電容,為共模干擾提供放電快捷方式。15變壓器的內屏蔽層應接一次側直流正極,以抑制二次側共模干擾。16交流回路應遠離PFC、PWM回路,以減少來自后者的干擾。17雙層PCB的上層盡可能用寬線,地線盡量布在上層。18多層PCB應用一層作為地線、一層作為電源線,以充分利用層間電容去耦,減小干擾.四.散熱要求1PCB整體布置時應充分考慮使用時PCB的安裝姿態和位置。在自然散熱條件下,PCB板是豎直放置時,,發熱量大的電感、變壓器盡可能放在上面,以免給其它熱敏感組件加熱;如果是水平放置的,也要考慮對熱敏感的組件,如小卡、MOS管,應遠離電感、變壓器。
    2散熱片的選取,要考慮熱流方向,要有利于空氣對流;自然散熱時,齒應向上;在通風時,齒要順著風向.3變壓器、電感、整流器等發熱量大的組件應放在出風口或邊緣,以便將熱量直接帶到機殼外。4散熱片齒的方向好順風,以利于對流。5必要時在組件下面或附近將PCB開孔,以利于散熱。6熱敏組件如電解電容、IC應遠離熱源。7溫度高的零件,如變壓器、PFC電感、濾波電感散熱片周圍的組件不要太近,以免。對溫度敏感組件要遠離這些零件。五.制作工藝和安裝使用要求1外形尺寸、安裝尺寸、入輸出接口必須滿足Spec要求(與主機配套),必須保證安裝使用方便。2所有元器件(插件、貼片)都應使用Leadyear組件庫標準封裝。自建組件封裝時。
    孔的大小應保證組件能順利插入??字睆?組件腳直徑+0.3mm。3元器件之間及組件與散熱片之間,應留有足夠間隙,以方便插件及防止短路.4所有孔包括焊盤孔、過孔、安裝孔、通風孔與PCB邊緣的距離至少1mm。5軸向組件和跳線的腳距盡量一致,以減少組件成型和安裝工具。6兼容組件孔要分開并用線連起來.7貼裝器件用的PCB膨脹系數不要太大,否則會拉斷焊點。8小卡應多個合成一塊大板,大板兩邊應留5mm的邊條,以過錫爐。多不超過3排,以V槽分開。9進板方向要標明。10貼裝組件焊盤同距離、本體間距離應滿足以下要求:11不同類型器件尺寸與距離如下表:12大于0805的陶瓷電容,其方向應與進板方向,(垂直時應力大,易損壞)13插件附近3mm以內不要貼片。
    以免插板損傷貼片。14插件焊盤間小距離應&gt;1mm。15DIP焊盤可采用橢圓,以保證小距離&gt;0.6mm。16所有的元器件離V-CUT&gt;1mm。17可插拔及可調器件,就留有足夠空間,以方便插拔或調試。18安裝禁布區內不應有組件或走線,∮5mm以下安裝孔禁布區為∮10-12。19電纜折彎部分要留有一定空間讓電線通過,否則會壓彎組件。20散熱片下方有走線時,跳線或組件應有一定高度,以保證安規要求。21孤立焊盤與走線連接應盡量采用滴淚焊盤.22小卡拼板時,其上應有基準點。23絲印(1).每個元器件、小卡、散熱片、引出線孔都應有絲印標號,標號應與BOM一致,絲印方向應盡量保持在兩個方向。(2).在焊盤、導通孔、錫道上不能放絲印。

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