[VIP第1年] 指数:3
摘要摘要：在一些特殊的应用场合，常规AC-DC开关电源的掉电保持时间无法满足要求，而超长掉电保持时间的开关电源在市场上十分少见。为满足这些特殊应用场合的需求，本文从理论上分析了决定掉电保持时间的因素，并提出了一种简单的通过外围电路来增加掉电保持时间的方法。ACDC开关电源有一项重要的技术参数掉电保持时间，指从AC掉电到输出电压下降到精度范围(通常是-2%)之外的时间差⊿t，如图1所示。通俗地讲，就是开关电源在没有输入后，输出还能撑多久。很多情况下，系统在检测到AC掉电后，需要对数据进行保存、传输，对执行器的状态进行设置等等，云南史赛克STRYKERX8000冷光源主机芯片级维修。因此，在AC掉电后，开关电源还需要能持续给系统提供电源一段时间，以保证系统可靠关闭。另外，在有UPS的系统中，从市电切换到UPS供电的过程中，也需要开关电源能维持正常输出，云南史赛克STRYKERX8000冷光源主机芯片级维修。图1掉电保持时间示意图1掉电保持时间的决定因素常规ACDC开关电源原理框图如图2所示，云南史赛克STRYKERX8000冷光源主机芯片级维修，AC输入经过整流滤波后，变成一个直流电压(有一定的纹波电压)，再通过DCDC变换器转换成我们所需要的电压输出。控制电路可根据输入电压和输出负载来调整占空比(PWM模式)以实现稳定的电压输出。在AC输入掉电后，由输入滤波电容存储的能量给输出供电，在这个过程中。而且随着高科技的发展，众多的医疗设备进入到我们的家庭。云南史赛克STRYKERX8000冷光源主机芯片级维修
第二点是通讯功能。大部分电子设备都是以数字技术为基础的，有了数字接口，通讯起来非常简单；接下来是控制的技术。电源从根本上来讲就是一个开和一个关，信号本身就一个数字的信号，所以对于数字技术来说，需要数字来控制系统是自然的；第四点是配置问题。它能动态的检测系统的参数，就像在系统运行的过程中，随着负载的变化，输出的电流是变大还是变小，系统对稳定性或者环路的参数来讲是有变化的；对数字技术来讲，可以检测到当前的系统到底运行在什么样的状态，输出的功率是多少，那么当前系统的模型就是什么状态。从控制的角度来讲，可以变化参数；保护功能也很重要，保护功能也是一个数字的信号，也就是说PT是不是过热了，是不是过压了，是不是应该先把它关掉，或者说它什么时候安全了，再把它打开；第六点是检测问题。如果系统发生了问题，从某种角度来讲，只能通过示波器或万用表测量，从**的设备来检测到底是什么问题。对于数字技术，很多信号都是在数字内部已经表现出来，如果有其他设备的检测接口，就可以直接把这个问题说出来。从系统的角度来讲，如果一个系统有两个电源，当电源出了问题，可以告诉系统到底是哪个电源出了问题。云南史赛克STRYKERX8000冷光源主机芯片级维修大型医疗设备要有详细月、季度、年度定期的保养计划，并进行实施记录结果。
PWM和转换器的延迟■PWM和转换器合力完成如下工作：在周期的起始，PWM接收占空比信号D，输出持续一个周期的PWM波形，在这个周期的结束点，输出电压反映了上一个周期的电压+当前周期占空比的影响。■由此可见，如果在周期的末尾采样输出电压的话，PWM和转换器合起来有1个周期的延迟。有些资料上将PWM直接等效为一个ZOH，这样是存在问题的，因为ZOH只有半个周期的延迟，这样处理的前提是要求ADC在Ts/2的位置采样，并假设Ts/2处采样的值等于周期平均值。这个问题的根源是没有考虑开关电源的特殊性，而是将开关电源的等效模型当成真实模型来用了，认为PWM+转换器是一个输入模拟量d，输出稳定电压V的装置。环路延迟的处理■前面讨论过，转换器的输出电压在一个周期内是变换的，因此，ADC在何时采样就很关键了，假设电压在一个周期内是逐渐稳定的，那么理想的采样点是上一个占空比D刚刚结束，下一个占空比还未更新时。■按照这个思路，环路延迟（包括PWM的ZOH’等）=2Ts理想无延迟状况是采样V[k-]，产生D[k]，决定V[k+]，现在是采样V[k-2]，决定V[k]。提高输出电压采样精度■前面是假设输出电压在周期结束时精确，因而在周期末尾进行采样，这并不是好的方式。
ESR的影响由于超级电容器的ESR相对较大，而且反复充电后ESR逐渐变大，ESR大的将越来越大，在充放电时ESR大的将先于ESR小的先到达充放电终了电压，使其他ESR相对小的充放电不充分。综上所述，超级电容器串联应用中必须考虑并解决均压问题。2.解决方案无源元件解决方案通常两个以上电容器串联可以采用并联电阻均压方式，通常应用于较高电压的整流滤波，电路如图1，图中C1=C2、R1=R2由于电容器工作时有电源供电，电容的作用为滤波，故均压电阻的电流与功耗可以接受，不会影响滤波作用，如果用于储能的超级电容器，如果*漏电流的差异，此法还可以，但与均衡高幅值充放电电流，则需非常小的阻值的均压电阻，这个分压电流将由超级电容器提供，使超级电容器储能变低，在多只大容量超级电容器串联时是不实用的方法。用稳压二极管箝位或适当数量普通整流二极管串联后并于超级电容，如图2，在理论上行得通，但在实际上会因稳压二极管的稳压值及二级管导通电压随温度变化，而且其伏安特性相对较软，因而不符合超级电容器的均压要求，不能使用。实用的超级电容器电压均衡电路由于超级电容器电压均衡电路**制超级电容器端电压在额定电压值或以下，而且。医疗设备种类多，数量大，原理也各不相同。
虚短和虚断的概念设计指标输入直流电压(VIN)：28V；输出电压(VO)：15V；输出电流(IIN)：5A；基准电压(Vref)：5V；开关频率(fs)：100kHz；采样网络传递函数H(s)=5/15=1/3；三角载波峰峰值Vm=4V。Buck变换器主电路如图1所示：输出电压和输出电流仿真波形如图2：原始系统设计(1)设计电压采样网络。在设计开关调节系统时，为消除稳态误差，在低频段，尤其在直流频率点，开环传递函数的幅值要远大于1，即在直流频率点系统为深度负反馈系统。对于深度负反馈系统，参考电压与输出电压之比等于电压采样网络的传递函数，即(2)绘制原始系统的Bode图。加在PWM的锯齿波信号峰峰值为Vm=4V，采用小信号模型分析，给出Buck变换器传递函数Ts为：交流小信号模型中电路参数计算如下：根据原始系统的传递函数可以得到的波特图如图3所示从图3中可以看出穿越频率为fc=，相位裕度为ψm=，从表面上看，系统是稳定的，但是如果系统中的参数发生变化，系统可能会变得不稳定；另外穿越频率太低，系统的响应速度很慢。所以，要设计一个合理的补偿网络是系统能够稳定工作。补偿网络的设计（使用SISOTOOL确定参数）原始系统主要问题是相位裕度太低、穿越频率太低。改进的思路是在远低于穿越频率fc处。各种医疗仪器设备责任到人，相对固定专人操作，并与其签订仪器设备认养合同。宝鸡史赛克STRYKERX8000光源主机芯片级维修
传统的维修，一般必须要找到故障元器件，耗时较多，用比较低的成本修好。云南史赛克STRYKERX8000冷光源主机芯片级维修
摘要■理解电源控制器■控制器的线性区设计■控制器的非线性区设计■控制器的饱和区设计理解电源控制器理解开关电源的非线性性质■开关电源是一个反馈环路，但这反馈环路有两点非常独特的性质：环路中的转换器为一个非线性模块，即使使用了开关周期评价的方法，将开关切换等价成了线性平均，其依然不是一个线性模块；这个问题导致了开关电源的2个特点：一是非线性，二是存在开关噪声。后面会详细的讨论这2个特点。系统会饱和，严格来说，这并不是开关电源独有的问题，但是开关电源的饱和会有灾难性的后果，因此必须仔细的避开饱和区域。比如电感电流过大后，会导致磁芯饱和，其结果是灾难性的，为了避开这个饱和区域，必须对电感电流进行检测，一旦进入危险区，立即复位转换器。深入理解开关电源的设计■一提到环路，很多人会条件反射的运用反馈，自控等理论来分析和设计，但对开关电源来说不行，因为开关电源中的各个模块都有其非线性的一面。下图示出了转换器可能会位于的3个区域，为了方便，将非饱和区直接命名为非线性区。转换器如果处于饱和区，转换器会损坏，因此，必须禁止进入此区域，一个合理的做法是在非线性区内临近饱和区的区域设置警告区域，一旦进入。云南史赛克STRYKERX8000冷光源主机芯片级维修
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