开关电源这么多指标,你都get了吗?(二)

在上一篇文章“开关电源这么多指标,你都get了吗?(一)”中,我们介绍了开关电源设计中10个指标的概念和定义。本文,我们将介绍剩下的8个指标内容。

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十一、响应时间

是指负载电流突然变化时,稳压器的输出电压从开始变化到达到新的稳定值之间的一段调整时间。在直流稳压器中,则使用矩形波负载电流时的输出电压波形来表示这一特性,称为过渡特性。

十二、失真

这是交流稳压器特有的。是指输出波形不是正波形,而是产生了波形畸变。

十三、噪声

如果按30HZ~18kHZ的可听频率来规定噪声,这对开关电源的转换频率是不成问题的,但对于带风扇的电源,要根据需要加以规定。

十四、输入噪声

为使开关电源保持正常工作状态,输入噪声指标要根据多种条件来制定,包括额定输入条件以及允许在工业用频率上输入并叠加的脉冲状电压(0~peak)。一般外加脉冲宽度为100~800us,外加电压 1000V。

十五、浪涌

在输入电压以1分钟以上的间隔按规定次数加一种浪涌电压,以避免发生绝缘破坏、闪络、电弧等异常现象。对于通信设备等规定的电压数值为数千伏,一般为1200V。

十六、静电噪声

指在额定输入条件下,外加到电源框体的任意部分时,全输出电路能保持正常工作状态的一种重复脉冲状的静电。一般保证5~10KV以内。

十七、稳定度

在允许使用条件下,输出电压的最大相对变化△Uo/Uo。

十八、电气安全要求(GB 4943-90)

1、电源结构的安全要求

1)空间要求。UL、CSA、VDE安全规范强调了在带电部分之间和带电部分与非带电金属部分之间的表面、空间的距离要求。UL、CSA要求:极间电压大于等于250VAC的高压导体之间,以及高压导体与非带电金属部分之间(这里不包括导线间),无论在表面间还是在空间,均应有0.1英寸的距离;VDE要求交流线之间有3mm的徐变或2mm的净空隙;IEC要求:交流线间有3mm的净空间隙,交流线与接地导体间有4mm的净空间隙。另外,VDE、IEC要求在电源的输出和输入之间,至少有8mm的空间间距。

2)电介质实验测试方法(打高压:输入与输出、输入和地、输入AC两级之间)。

3)漏电流测量。漏电流是流经输入侧地线的电流,在开关电源中主要是通过静噪滤波器的旁路电容器泄露电流。UL、CSA均要求暴露的不带电的金属部分均应与大地相接,漏电流测量是通过将这些部分与大地之间接一个1.5K欧的电阻,其漏电流应该不大于5毫安。VDE允许:用1.5K欧的电阻与150nP电容并联。并施加1.06倍额定使用电压,对数据处理设备,漏电流应不大于3.5毫安,一般是1毫安左右。

4)绝缘电阻测试。

VDE要求:输入电路和低电压输出电路之间应有7M欧的电阻,在可接触到的金属部分和输入电路之间,应有2M欧的电阻或正500V直流电压持续1分钟。

5)印刷电路板要求。要求使用经过UL认证的94V-2材料或比此更好的材料。

2、对电源变压器结构的安全要求

1)变压器的绝缘。变压器的绕组使用的铜线应为漆包线,其他金属部分应涂有瓷、漆等绝缘物质。

2)变压器的介电强度。在实验中不应出现绝缘层破裂和飞弧现象。

3)变压器的绝缘电阻。变压器绕组间的绝缘电阻至少为10M欧,在绕组与磁心、骨架、屏蔽层间施加500伏直流电压,持续1分钟,不应出现击穿、飞弧现象。

4)变压器湿度电阻。变压器必须在放置于潮湿环境之后,立即进行绝缘电阻和介电强度实验,并满足要求。潮湿环境一般指:相对湿度为92%(公差为2%),温度稳定在20到30摄氏度之间,允许1%误差。在这样的环境内放置至少48小时之后,应立即进行上述实验。此时变压器的本身温度不应该较进入潮湿环境测试之前高出4摄氏度。

5)VDE关于变压器温度特性的要求。

6)UL、CSA关于变压器温度特性的要求。

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