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10年老电工经验之谈:常见的开关电源那些事儿

2020-08-05 09:52
技成培训网
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随着电控系统中对控制回路安全性要求提高,控制回路的工作电压是越来越趋于直流低压化。由此,控制回路内各种使用直流电源的传感器、中小微型直流继电器等电器装置是日益增多。也正因如此,电控系统内不同品牌的开关电源也相应地多了起来。因牵扯到整个或大部分控制回路的正常运行与否,所以我们十分有必要了解一些开关电源的知识。

首先来了解一下电控系统中常见的开关电源类型。

根据开关电源二次绕组同一次绕组同、异名端对应关系的不同,开关电源可大致分为反激式和自激式两大类。由于反激式开关电源具有线路结构形式相对固定;稳定可靠性良好;价格便宜等优点,而多见于当下电控系统中(补充:部分电控系统内所使用的一体式开关电源模块,有相当部分也为反激式开关电源线路。图示便是两种常见的反激式开关电源)。

但由于反激式开关电源的工作原理所限,其输出容量多在十几伏安至几百伏安间,实际当中很少有超过1千伏安的产品。有兴趣的同行,可看一下周围环境开关电源,如果发现其使用的集成电路型号为UC3842/43/44/45,则为典型的反激式开关电源形式(有关这方面的知识,留待日后专门讲述)。

顺便说一下,变频器、伺服控制器等各类电子工控装置内的开关电源线路,也大多为反激式。

其次,我们来看一下有关开关电源输入、输出电压的事项。因部分开关电源生产厂家的在面对国内市场的同时,还兼顾欧美日市场,故其一台开关电源同时有AC110V和AC220V两种输入电压等级。此类开关电源,多会通过线路板上所设的一支选择切换开关,用以完成电压等级选择(如图二示)。正因如此,我们在安装使用前,必须要核对开关电源输入电压等级开关是否同实际输入电压匹配,否则极易导致开关电源发生损坏故障!

接下来,我们看一下实际工作中经常用到的直流电压等级。结合实际情况,我们工作中经常接触到直流电压等级有以下四个:

一、+5V:该路电压通常供给电控系统中含有单片机的控制板,以及部分LED指示灯;

二、+12V:此路电压在工控系统当中应用较多,其供电范围涵盖接近开关、红外传感器、固态继电器、小型电磁式继电器等;

三、+15V:这路电压通常供给各位检测仪表使用,不过实际当中并不太常见;

四、+24V:此路电压等级+12V一样,也是电控系统当中极为常用的。其除了+12V所带的各类负载外,+24V电源还担负各种触摸屏、文本编辑器、触摸工控一体机等装置的电源供给。

通常情况下,电控系统中多采用含有+12V同+24V两种输出电压等级的开关电源。不过需要着重指出的是,在实际使用控制过程中,往往因控制对象不同,为了防止干扰等不利因素,开关电源输出端不同电压等级间的“GND/COM”端,还分为共用式和独立式两类。在选择使用时,我们应结合实际情况有针对性地选取使用。

最后来说一下开关电源在实际使用过程中一个需要格外注意的事项,在驱动电磁式继电器此类在关断瞬间会产生极高反向电动势的(等效为)电感负载时,我们需要在这类器件的线圈两端反并一支二极管(通常选择型号为1N4007),用以泄放掉反向电动势,这支二极管被称为:续流二极管。继而避免开关电源因此发生损坏(原理图见三)!

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