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发布时间: 2022-12-29 10:19 更新时间: 2023-10-26 04:00

 分析一个电源,往往从输入开始着手。

  220V交流输入,一端经过一个4007半波整流,另一端经过一个10欧的电阻后,由10uF电容滤波。这个10欧的电阻用来做保护的,如果后面出现故障等导致过流,那么这个电阻将被烧断,从而避免引起更大的故障。右边的4007、4700pF电容、82KΩ电阻,构成一个高压吸收电路,当开关管13003关断时,负责吸收线圈上的感应电压,从而防止高压加到开关管13003上而导致击穿。13003为开关管(完整的名应该是MJE13003),耐压400V,集电极大电流1.5A,大集电极功耗为14W,用来控制原边绕组与电源之间的通、断。当原边绕组不停的通断时,就会在开关变压器中形成变化的磁场,从而在次级绕组中产生感应电压。

手机充电器电路图 

  手机充电器用电源变换器

  由于图中没有标明绕组的同名端,所以不能看出是正激式还是反激式。不过,从这个电路的结构来看,可以推测出来,这个电源应该是反激式的。左端的510KΩ为启动电阻,给开关管提供启动用的基极电流。

  13003下方的10Ω电阻为电流取样电阻,电流经取样后变成电压(其值为10*I),这电压经二极管4148后,加至三极管C945的基极上。当取样电压大约大于1.4V,即开关管电流大于0.14A时,三极管C945导通,从而将开关管13003的基极电压拉低,从而集电极电流减小,这样就限制了开关的电流,防止电流过大而烧毁(其实这是一个恒流结构,将开关管的大电流限制在140mA左右)。变压器左下方的绕组(取样绕组)的感应电压经整流二极管4148整流,22uF电容滤波后形成取样电压。

  为了分析方便,我们取三极管C945发射极一端为地。那么这取样电压就是负的(-4V左右),并且输出电压越高时,采样电压越负。取样电压经过6.2V稳压二极管后,加至开关管13003的基极。前面说了,当输出电压越高时,那么取样电压就越负,当负到一定程度后,6.2V稳压二极管被击穿,从而将开关13003的基极电位拉低,这将导致开关管断开或者推迟开关的导通,从而控制了能量输入到变压器中,也就控制了输出电压的升高,实现了稳压输出的功能。而下方的1KΩ电阻跟串联的2700pF电容,则是正反馈支路,从取样绕组中取出感应电压,加到开关管的基极上,以维持振荡。

  右边的次级绕组就没有太多好说的,经二极管RF93整流,220uF电容滤波后输出6V的电压。没找到二极管RF93的资料,估计是一个快速回复管,例如肖特基二极管等,因为开关电源的工作频率较高,所以需要工作频率的二极管。这里可以用常见的1N5816、1N5817等肖特基二极管代替。同样因为频率高的原因,变压器也必须使用高频开关变压器,铁心一般为高频铁氧体磁芯,具有高的电阻率,以减小涡流。

  电压偏差又称电压偏移,《GB/T 12325-2008 电能质量 供电电压偏差》定义电压偏差是指实际运行电压对系统标称电压的偏差,相对值以百分数表示。电压偏差仅仅针对电力系统正常状态而言,供电电压偏差过大会对电网造成影响,本文简单介绍电压偏差的限制以及测量方法。
一、供电电压偏差的限值
  对于供电电压偏差的限制GB/T 12325-2008做了详细的要求:
  35kv及以上供电电压正、负偏差值之和不超过标称电压的10%;
  注:如供电电压上下偏差同号(均为正或负)时,按较大的偏差值作为衡量标准。
  20kv及以下三相供电电压偏差为标称电压的±7%。
  220kv单相供电电压偏差为标称电压的+7%,-10%。
  对供电点短路容量较小、供电距离较长以及对供电电压有特殊要求的用户,由供、用点双方协议确定。13.jpg二、供电电压偏差的测量方法
  用于测量电压偏差的测量仪器的性能分为A级性能和B级性能两种:
  A级性能----用来进行需要**测量的地方,例如合同的仲裁、解决争议等。
  B级性能----可以用来进行调查统、排除故障以及其他的不需要较高**度的应用场合。
  A级性能电压检测仪的测量误差不应超过±0.2%;B级性能一起的测量误差不应该超过±0.5%。
  在进行具体测量时,获得电压有效值的基本测量时间窗口应为10周波,并且每个测量时间窗口应该与紧邻的测量时间窗口接近而不重叠,连续测量并计算电压有效值的平均值,终计算获得供电电压偏差值,计算如下:


  对A级性能电压监测仪,可以根据具体情况选择四个不同类型的时间长度计算供电电压偏差:3s、1min、10min、2h。对B级性能电压监测仪制造商应该表明测量时间窗口、计算供电电压偏差的时间长度。时间长度推荐采用1min或10min。
三、影响电压偏差的原因及其危害
1.影响电压偏差的原因
供电距离超过合理的供电半径。
供电导线截面选择不当,电压损失过大。
线路过负荷运行。
用电功率因数过低,无功电流大,加大了电压损失。
冲击性负荷、非对称性负荷的影响。
调压措施缺乏或使用不当,如变压器分头摆放位置不当等。
用电单位装用的静电电容器补偿功率因数没采用自动补偿。
2.电压偏差的危害
对用电设备造成危害
  当电压偏离额定电压较大时,用电设备的运行性能恶化,不仅运行效率降低,很可能会由于过电压或过电流造成设备的损坏。
对电网的危害
  系统运行电压偏低时,输电线路极限大幅度降低,可能造成系统频率不稳定的现象,甚至导致电力系统频率崩溃,带来重大的损失。


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