在學(xué)習(xí)開關(guān)電源知識中得到了升華
開關(guān)電源作為一種既簡略又雜亂的電子體系，這兒面有許多有意思的疑問，有時(shí)候在作業(yè)空閑時(shí)刻，我也會靜下來好好想想這其間的門路，在考慮的同時(shí)也是自我提高的進(jìn)程。我把近期考慮的三個(gè)疑問作為一個(gè)漫筆記錄了下來，共享給咱們。
第一點(diǎn)，在通常情況下buck體系的輸入與輸出電壓是按著開關(guān)管占空比核算的。打個(gè)比如，輸入電壓為24V，輸出電壓為12V，那么占空比應(yīng)該是50%。這個(gè)理論推導(dǎo)大多數(shù)情況下是不恪守的。因?yàn)檫@個(gè)是在開關(guān)電源滿量程下推導(dǎo)的。事實(shí)上，開關(guān)電源通常作業(yè)都會小于最大量程輸出。這兒有一個(gè)條件，即是一個(gè)周期內(nèi)輸入的能量會與輸出的能量相抵消。假如不能抵消呢?那么開關(guān)電源就會進(jìn)輕跳形式，即接連幾個(gè)作業(yè)周期內(nèi)有開關(guān)波形輸出，然后接連幾個(gè)周期內(nèi)都沒有開關(guān)波形。確保輸入能量與輸出能量相等。從理論上講，能夠認(rèn)為是變成了頻率更低，占空比更低的一個(gè)開關(guān)波形。也能夠理解為，開關(guān)電源的拓?fù)錁?gòu)造中的開關(guān)管操控的精度有限，在一個(gè)周期內(nèi)能夠占空比的分辨率只能到0.5%，想要完成0.01%的精度，只能用更多的周期來迫臨。比如說，5% 4% 4% 4%的四個(gè)接連開關(guān)周期組組成了一個(gè)4.25%的占空比。這讓我聯(lián)想到，DLP 投影儀和背投彩色電視機(jī)，本來也是這個(gè)原理，DLP 的核心芯片只能讓一個(gè)點(diǎn)變亮或者變滅，曝光燈火經(jīng)過色輪投在DLP上，DLP 的反射光經(jīng)過鏡頭射出。假如用高速攝像機(jī) DLP 畫面，那么應(yīng)該是能看到不一樣色彩的單色畫面。 經(jīng)過人眼的暫留效應(yīng)，進(jìn)行空間組成。軟件中也是如此，體積和速度，軟件能夠用空間換時(shí)刻，能夠用時(shí)刻換空間。
第二點(diǎn)，下面這三種開關(guān)電源體系，buck、boost、buck-boost，在執(zhí)行在冷啟動的進(jìn)程中都是由0開端啟動到作業(yè)狀況。用于濾波的電容也是從0開端充電到規(guī)則的電壓。事實(shí)上，假如不加以約束，能發(fā)生很大的 In rush 電流。對體系形成不可逆的損害。同理，在負(fù)載變動，輸出功率變化的情況下，都會呈現(xiàn) In rush 電流。 為何會呈現(xiàn)這種表象，仍是操控電路的操控辦法疑問。通常開關(guān)電源的輸出都是恒壓源，只對電壓做追尋操控。電壓時(shí)操控方針，開關(guān)管流過去的不是電壓，而是能量。應(yīng)對能量加以操控和約束，而不是光溜溜的電壓。
第三點(diǎn)，Invert 是一種極端雜亂的電源，特別是三相電的高頻PWM整流器是特別雜亂的。操控辦法多種多樣，形形色色。但通常咱們無視了一些最基本的電路認(rèn)識。為何Invert電源能做到能量的雙向流通?那是因?yàn)锳C->DC時(shí)，外面的AC電源、電感、開關(guān)管組成了一個(gè)boost，向高壓直流母線輸入能量;DC->AC時(shí)，直流母線作為電源，經(jīng)過電感，開關(guān)管組成一個(gè)buck，向AC電源供電。因?yàn)槭须夾C源可相當(dāng)于一個(gè)無窮的負(fù)載，而boost和buck又是一種內(nèi)阻可變的電源(恰當(dāng)?shù)牟倏剞k法)。即便AC線電壓來回翻轉(zhuǎn)，也不會影響電路的作業(yè)。這些最基本的常識，讓我理解了，再雜亂的東西都是由簡略的東西復(fù)合而成，根底通常比詳細(xì)的技能更重要。
第一點(diǎn)，在通常情況下buck體系的輸入與輸出電壓是按著開關(guān)管占空比核算的。打個(gè)比如，輸入電壓為24V，輸出電壓為12V，那么占空比應(yīng)該是50%。這個(gè)理論推導(dǎo)大多數(shù)情況下是不恪守的。因?yàn)檫@個(gè)是在開關(guān)電源滿量程下推導(dǎo)的。事實(shí)上，開關(guān)電源通常作業(yè)都會小于最大量程輸出。這兒有一個(gè)條件，即是一個(gè)周期內(nèi)輸入的能量會與輸出的能量相抵消。假如不能抵消呢?那么開關(guān)電源就會進(jìn)輕跳形式，即接連幾個(gè)作業(yè)周期內(nèi)有開關(guān)波形輸出，然后接連幾個(gè)周期內(nèi)都沒有開關(guān)波形。確保輸入能量與輸出能量相等。從理論上講，能夠認(rèn)為是變成了頻率更低，占空比更低的一個(gè)開關(guān)波形。也能夠理解為，開關(guān)電源的拓?fù)錁?gòu)造中的開關(guān)管操控的精度有限，在一個(gè)周期內(nèi)能夠占空比的分辨率只能到0.5%，想要完成0.01%的精度，只能用更多的周期來迫臨。比如說，5% 4% 4% 4%的四個(gè)接連開關(guān)周期組組成了一個(gè)4.25%的占空比。這讓我聯(lián)想到，DLP 投影儀和背投彩色電視機(jī)，本來也是這個(gè)原理，DLP 的核心芯片只能讓一個(gè)點(diǎn)變亮或者變滅，曝光燈火經(jīng)過色輪投在DLP上，DLP 的反射光經(jīng)過鏡頭射出。假如用高速攝像機(jī) DLP 畫面，那么應(yīng)該是能看到不一樣色彩的單色畫面。 經(jīng)過人眼的暫留效應(yīng)，進(jìn)行空間組成。軟件中也是如此，體積和速度，軟件能夠用空間換時(shí)刻，能夠用時(shí)刻換空間。
第二點(diǎn)，下面這三種開關(guān)電源體系，buck、boost、buck-boost，在執(zhí)行在冷啟動的進(jìn)程中都是由0開端啟動到作業(yè)狀況。用于濾波的電容也是從0開端充電到規(guī)則的電壓。事實(shí)上，假如不加以約束，能發(fā)生很大的 In rush 電流。對體系形成不可逆的損害。同理，在負(fù)載變動，輸出功率變化的情況下，都會呈現(xiàn) In rush 電流。 為何會呈現(xiàn)這種表象，仍是操控電路的操控辦法疑問。通常開關(guān)電源的輸出都是恒壓源，只對電壓做追尋操控。電壓時(shí)操控方針，開關(guān)管流過去的不是電壓，而是能量。應(yīng)對能量加以操控和約束，而不是光溜溜的電壓。
第三點(diǎn)，Invert 是一種極端雜亂的電源，特別是三相電的高頻PWM整流器是特別雜亂的。操控辦法多種多樣，形形色色。但通常咱們無視了一些最基本的電路認(rèn)識。為何Invert電源能做到能量的雙向流通?那是因?yàn)锳C->DC時(shí)，外面的AC電源、電感、開關(guān)管組成了一個(gè)boost，向高壓直流母線輸入能量;DC->AC時(shí)，直流母線作為電源，經(jīng)過電感，開關(guān)管組成一個(gè)buck，向AC電源供電。因?yàn)槭须夾C源可相當(dāng)于一個(gè)無窮的負(fù)載，而boost和buck又是一種內(nèi)阻可變的電源(恰當(dāng)?shù)牟倏剞k法)。即便AC線電壓來回翻轉(zhuǎn)，也不會影響電路的作業(yè)。這些最基本的常識，讓我理解了，再雜亂的東西都是由簡略的東西復(fù)合而成，根底通常比詳細(xì)的技能更重要。
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