DQZHAN訊:輸入電路的組成部分介紹
輸入電路包括防雷單元,EMI 電路和整流濾波電路。下圖為常見開關(guān)電源輸入回路:
一、防雷單元
基于壓敏電阻和陶瓷氣體放電管的防雷電路使用的比較多,電路簡單價格便宜。
1、MOV1,MOV2 ,MOV3 為壓敏電阻,用來吸收雷擊的浪涌電壓,保護后面的電路,是防雷單元的主要元件。
2、加入保險絲F2,F(xiàn)3,以及氣體放電管FDG 的其主要是**要求,因為壓敏電阻的失效模式特點,在遭受雷擊或長時間老化后,壓敏電阻電壓等級會降低,有可能低于電網(wǎng)電壓,導致其功耗變大甚至短路,加入保險以及氣體放電管,保證壓敏出現(xiàn)故障不會造成短路。
3、保險絲F1 一方面是保護后面電路出現(xiàn)故障時斷開,另一方面,它也有防雷效果,在遭受雷擊時,會有浪涌電流涌入MOV3,有可能導致保險F1 斷開,但是如果想要有抗雷擊效果,需要使用快速保險。
二、EMI 電路
由于開關(guān)電源工作在高頻狀態(tài)及其高di/dt 和高dv/dt,使開關(guān)電源存在非常突出的缺點——容易產(chǎn)生比較強的電磁干擾(EMI)信號。其EMI 信號不但具有很寬的頻率范圍,還具有一定的幅度,經(jīng)傳導和輻射會污染電磁環(huán)境,對通信設(shè)備和電子產(chǎn)品造成干擾。設(shè)計EMI 電路是為了抑制開關(guān)電源工作產(chǎn)生的輻射及傳導干擾對電網(wǎng)的影響。
EMI 電路中:C1、L1、C2、C3,C4 組成的雙π型濾波網(wǎng)絡(luò),C1,C4 為X 電容,濾除差模干擾,C2,C3 為Y2 電容,濾除共模干擾。其中L1 為共模電感,能夠抑制共模信號。L1 的漏感為差模電感,抑制高頻差模信號。C7 為Y2 電容,其在整流橋電流換向時,整流橋斷開,輸入與濾波電容完全隔開,濾波電容以后處于懸浮狀態(tài),所以加入電容C7,在整流橋換向過程中抑制EMI。
EMI 電路對電源的電磁噪聲及雜波信號進行抑制,防止對電源干擾,同時也防止電源本身產(chǎn)生的高頻雜波對電網(wǎng)干擾。
R1,R2 是安規(guī)要求,其主要作用是為了給X 電容放電。需要在較短的時間內(nèi)將X 電容的電壓降低到**電壓一下。
當電源開啟瞬間,要對 C5 充電,由于瞬間電流大,加RT1(熱敏電阻)就能有效的防止浪涌電流。因瞬時能量全消耗在RT1 電阻上,一定時間后溫度升高后RT1 阻值減小(RT1 是負溫系數(shù)元件),這時它消耗的能量非常小,后級電路可正常工作。
三、整流濾波電路
交流電壓經(jīng)BRG1 整流后,經(jīng)C5 濾波后得到較為純凈的直流電壓。若C5 容量變小,輸出的交流紋波將增大,所以選著合適的C5 對于系統(tǒng)穩(wěn)定非常重要。
經(jīng)驗選?。阂话銢]有PFC 的380VAC 開關(guān)電源C5 按照1.5-2.5uF/w 來選。按照這個標準可以滿足絕大部分電源濾波要求。具體不同要根據(jù)環(huán)境溫度,溫度高電容要取大一些。
電容C6 為一高頻薄膜電容,它在整流橋換向時提供能量和回路,對電源傳導干擾有明顯抑制作用。
以上元器件參數(shù)不是計算得到的,而是進行了EMI 整改和雷擊實驗的時候確定*終參數(shù)。對于電容C5 可以選擇100uf/350V 電解電容串聯(lián)。對于上一部分設(shè)計,我們公司一般都是直流母線直接輸入,所以C5 選取可以小一些。