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單片機(jī)開(kāi)發(fā)之技術(shù)問(wèn)題

更新時(shí)間: 2019-01-05
閱讀量:2368

甚么是Y電容? 我可以用其它電容嗎?Y-電容。Y-電容符合IEC384-14、EN132400及UL1283標(biāo)準(zhǔn)。

Y-capacitors 功率轉(zhuǎn)換模塊一般需旁路電容對(duì)輸入線至機(jī)箱(大地)才能符合EMI標(biāo)準(zhǔn),去分流共模噪聲電流及將它們保持在轉(zhuǎn)換器局部。如轉(zhuǎn)換器操作在整流后之交流線電壓情形下,旁路電容損壞會(huì)導(dǎo)至過(guò)量漏電流到機(jī)箱,產(chǎn)生接地錯(cuò)誤及電擊危險(xiǎn)。因此,建議使用一種通稱為“Y-電容”的特別類型電容,這種電容使用獨(dú)特的“自傷愈”介質(zhì)特性以避免過(guò)量漏電。

要滿足一般EMI/RFI規(guī)定,Vicor建議所有功率轉(zhuǎn)換模塊都使用

所有使用DC-DC轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用即使無(wú)要求符合EMC標(biāo)準(zhǔn)都應(yīng)適當(dāng)?shù)嘏月罚演斎爰拜敵鲆_都旁路到模塊基板。引線要盡可能短。電容值因模塊的輸入前端(如存在)特性而異。在印刷電路板上應(yīng)用,這些器件通常足夠細(xì)小而可藏在基板凸沿之下。

遙感和本感有甚么不同呢?Vicor模塊需要散熱片嗎?PFC是甚么? 它對(duì)我有甚么意義?ENMods或Westcor的FlatPAC-EN。雖然無(wú)源諧波電流衰減能改良功率因素達(dá)至0.8,它不能與有源PFC方案,如Vicor的VI-HAM或Westcor的LoPAC系列達(dá)到接近的單位水平。

本感指以電源輸出端口作為感應(yīng)點(diǎn),反饋到內(nèi)部穩(wěn)壓電路。遙感指在遠(yuǎn)離電源輸出的端點(diǎn)作輸出電壓檢測(cè),使電源能穩(wěn)壓輸出及補(bǔ)償長(zhǎng)電纜有關(guān)的壓降。感應(yīng)連接(以感應(yīng)端口)決定穩(wěn)壓的端點(diǎn),要么在轉(zhuǎn)換器輸出(本感),要么在負(fù)載端點(diǎn)(遙感)以補(bǔ)償壓降。正如上述,令模塊操作正常,閉合感應(yīng)線是十分重要的,即是把+S連到+OUT,-S連到-OUT。第二代的全磚及半磚模塊更是絕對(duì)必需的。

這取決于應(yīng)用上多項(xiàng)因素;如模塊所在的最高環(huán)境溫度、有否強(qiáng)制對(duì)流、負(fù)載特性及轉(zhuǎn)換器的效率等。有一點(diǎn)需要注意,是比較帶基板的模塊與及開(kāi)露或露板轉(zhuǎn)換器的封裝,如有需要裝散熱器,前者較為靈活及容易。

現(xiàn)今的電子器件對(duì)AC源雖非線性負(fù)載,即是,加上正弦電壓時(shí),它們不取正弦電流,電壓及電流的相位可會(huì)是非常接近,但它們的波型則“大相徑庭”。這樣的結(jié)果是較高的視在功率及相應(yīng)減低功率因素。但是,由于沒(méi)有明顯相位差,這樣功率因素不能說(shuō)成是滯后或超前的。

有源功率因素校正(PFC)是一種技巧用以控制流入器件之電流使之跟蹤所加上的電流波型。離線開(kāi)關(guān)電源配帶電容的輸入濾波器就是一個(gè)非線性負(fù)載例子。這種負(fù)載在線電壓未近峰點(diǎn)時(shí)都不吸取電流,然后在電壓經(jīng)過(guò)峰點(diǎn)時(shí)吸取大電流脈沖。功率因素校正(PFC)會(huì)要求電源去強(qiáng)迫輸入電流波型與AC電壓相同。

開(kāi)關(guān)電源配備升壓轉(zhuǎn)換器而帶功率因素校正的優(yōu)點(diǎn)是:對(duì)給定之負(fù)載功率,電流較小;改良跨度能量?jī)?chǔ)存,因?yàn)閮?chǔ)能電容經(jīng)常保持在最高電壓,在85-264VAC操作下不需開(kāi)合換檔,及符合EN61000-3-2要求。有關(guān)PFC進(jìn)一步資料可參閱Vicor網(wǎng)頁(yè)上的應(yīng)用文章部分。

最近,EN61000-3-2已發(fā)表修正14,該修正之一項(xiàng)結(jié)果是改動(dòng)了AC-DC電源的等級(jí),以原來(lái)的等級(jí)D改為等級(jí)A。這個(gè)級(jí)別改動(dòng)的一個(gè)明顯重要性是去除諧波電流的可變上限,改為基于等級(jí)(1000W)而設(shè)定的單一固定上限。如此,低于1000W的AC-DC電源的諧波電流上限增加了,表示現(xiàn)在可用別于有源功率因素校正的方法去達(dá)至EN要求。在很多較低功率的系統(tǒng)可用最簡(jiǎn)單、耐用、可靠、便宜的方法降低諧波電流─無(wú)源衰減。

這種無(wú)源方式的另一重要優(yōu)點(diǎn)是,顧名思義,無(wú)需依靠有源元件(系統(tǒng)EMI水平來(lái)源之一)而表現(xiàn)為附加之線濾波功能,從而改良系統(tǒng)EMI表現(xiàn),“無(wú)源”方案相對(duì)更細(xì)小、更簡(jiǎn)單、更靜潔、更便宜;就如Vicor的

為甚么我們不能把“MI”前端模塊(如MI-A22-MU)和“VI”系列DC-DC模塊(如VI-2W0-MW)一并使用?MI-IAM的性能符合規(guī)格表列明的參數(shù)。

主因是輸入電壓范圍不兼容。例如MI-A22-MU是設(shè)合18-50V操作而VI-2W0-MW則設(shè)合18-36V,這在輸入瞬變保護(hù)上是關(guān)要的差別。由于輸入范圍不相配,影響了MI-IAM的EMI/RFI濾波效能,因此,不保證

我可否在模塊的引腳上直接焊接連線呢? 如果不能, 有沒(méi)有其他產(chǎn)品可供直接焊接連線呢?焊接技巧,如需機(jī)箱安裝的產(chǎn)品,Vicor提供的封裝選項(xiàng)有BusMod版本VI-200/VI-J00(MI-200/MI-J00);MegaMod或ComPAC產(chǎn)品,及第二代轉(zhuǎn)換器的VIPAC陣列及VIPACs。

Vicor不建議在模塊引腳直接焊接連線,因?yàn)闄C(jī)械性負(fù)荷及焊接時(shí)熱應(yīng)力或影響模塊可靠性。模塊設(shè)計(jì)上是在PCB上安裝的,并且需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)暮附硬襟E

如我不需要使用Gate-In, Gate-Out 及/或 Trim腳時(shí), 可否讓他們浮動(dòng)呢?應(yīng)用手冊(cè)及第二代應(yīng)用指引。

這視乎怎樣應(yīng)用轉(zhuǎn)換器,然而,某些應(yīng)用不需要此等引腳之功能,如此可讓這些引腳保留在“不接”狀態(tài),詳情參閱Vicor

我需要在輸入及/或輸出進(jìn)行濾波嗎? 應(yīng)用工程部。

所有開(kāi)關(guān)電源都產(chǎn)生可與其它電子電路互相干擾之信號(hào),這是它的開(kāi)關(guān)動(dòng)作使然。Vicor的準(zhǔn)諧振零電流開(kāi)關(guān)拓?fù)洚a(chǎn)生的傳導(dǎo)及輻射噪聲,在幅度及頻譜方面都遠(yuǎn)較其它拓?fù)錇榈汀MI濾波能進(jìn)一步降低噪聲40-60dB,按應(yīng)用上特定情況,或需要附加濾波以符合安全規(guī)格及/或負(fù)載要求。一些基本的EMI濾波指引如下:

~維持電流回路細(xì)小,一個(gè)導(dǎo)體的電感及輻射作用耦合能量之能力與回路面積成正比。

~對(duì)于正負(fù)導(dǎo)體,使用寬闊之導(dǎo)銅(低電抗Z)分別在上下層互為對(duì)應(yīng)。

~靠近干擾源置放濾波器,就是功率轉(zhuǎn)換器。

~因應(yīng)所需衰減之頻域選取濾波元件值,例如,電容在某個(gè)頻率會(huì)自諧振,超出該頻率,它像電感。

~旁路電容引腳盡可能短。

~置放元件在板上時(shí),要注意一些潛在敏感電路可受到附近噪聲源之影響。

聯(lián)絡(luò)Vicor

如何可做出負(fù)輸出電壓?我們能否把三相MegaPAC連線至單相輸入呢?4kW MegaPAC設(shè)計(jì)指引有關(guān)單相功率減額資料。

Vicor功率轉(zhuǎn)換器都為隔離式輸出,所以能參考共同電路節(jié)點(diǎn)而產(chǎn)生正或負(fù)輸出軌。例如要產(chǎn)生負(fù)5V輸出,模塊的+OUT可接至共同回路(大地、機(jī)箱地、等),而-OUT即可視為“供電源”。

三相MegaPAC可由單相電源供電,該單相電源必須在180-264VAC范圍。雖然火線及零線可接到J1任何線輸入引腳,最通用的接法如下。為安全起見(jiàn),接線前需首先檢查確保輸入是關(guān)掉的。確認(rèn)電線沒(méi)有輸入電壓后,把J1輸入連接頭接成如下:

J1-1火線

J1-2零線

J1-3不接

J1-4大地

當(dāng)我把輸出電壓調(diào)低時(shí),為何輸出功率會(huì)減少呢?Vicor模塊的開(kāi)關(guān)頻率是多少呢?Vicor模塊有沒(méi)有均流?VI-200系列有相應(yīng)的倍增器模塊,VI-Bxx-xx(對(duì)應(yīng)的VI-2xx-xx而設(shè)計(jì),具相同輸入范圍,輸出電壓及功率水平)倍增模塊可扮演驅(qū)動(dòng)模塊的附從角色,可組成數(shù)千瓦之功率陣列。轉(zhuǎn)換器輸出接在一些,轉(zhuǎn)換器間只需單線連接,無(wú)需微調(diào)較正就能達(dá)至均流,這在Vicor應(yīng)用手冊(cè)有詳細(xì)說(shuō)明。

Vicor的模塊是有限制電流功能的元件, 輸出電流(Io) 是輸出功率額定值和輸出電壓額定值之商(Po/Vo),(功率) = (電壓) x (電流)。 所以當(dāng)電壓調(diào)低時(shí),但同時(shí)電流仍是固定的,因此輸出功率減少。例如一個(gè)5V, 50W的模塊可輸出10A電流,當(dāng)把輸出電壓調(diào)低至2.5V時(shí),模塊仍只能輸出10安培,因此可使用的輸出功率現(xiàn)只有(2.5V) x (10A) = 25W。

Vicor的第一及第二代功率轉(zhuǎn)換器是調(diào)頻式準(zhǔn)諧振,零電流開(kāi)關(guān)的,以別于脈寬調(diào)制式(PWM)開(kāi)關(guān)器,如此,開(kāi)關(guān)頻率是與輸入電壓及輸出負(fù)載有關(guān),其變化范圍可在輕載、高線輸入時(shí)低于100KHz變化至在滿載、低輸入時(shí)約1MHz。如此這般,Vicor的零電流開(kāi)關(guān)作用的傳導(dǎo)及輻射噪聲遠(yuǎn)較傳統(tǒng)的脈寬調(diào)制式(PWM)轉(zhuǎn)換器為低,一般達(dá)20-40dB。

Vicor拓?fù)涞牧硪粋€(gè)特點(diǎn)是兩個(gè)或多個(gè)功率陣列,若輸出是接在一起,并在相同頻率驅(qū)動(dòng)下,它們本質(zhì)上就能均流。均流是動(dòng)態(tài)的并且只有數(shù)個(gè)百分比之差誤,Vicor的第二代功率轉(zhuǎn)換器能組成容錯(cuò),均流“民主式”陣列。第二代功率轉(zhuǎn)換器能配置一陣列組合,而該陣列內(nèi)每個(gè)功率轉(zhuǎn)換器自然地均流傳輸功率到負(fù)載,陣列本質(zhì)上是“民主式”的,意思是“主模塊”(在陣列內(nèi)提供同步控制的作用)是自動(dòng)決定的,無(wú)須外在干涉。

再者,陣列本質(zhì)具“N+M”容錯(cuò)功能:無(wú)論多少個(gè)模塊損傷或被取出僅需余下的模塊合計(jì)功率能維持負(fù)載,都能連續(xù)不間斷同步工作。考慮在低壓,電容耦合連接轉(zhuǎn)換器的情形,要組合這樣的陣列極為簡(jiǎn)單。關(guān)于第二代轉(zhuǎn)換器的并聯(lián)將作進(jìn)一步資料,請(qǐng)參閱網(wǎng)頁(yè)上應(yīng)用文章部分。

需要在模塊的輸入端加保險(xiǎn)絲嗎?

按照國(guó)際安全規(guī)格,應(yīng)在模塊的(+)輸入端加入保險(xiǎn)絲,并且機(jī)板需要接地。保險(xiǎn)絲必須串聯(lián)模塊的(+)輸入引腳,如在(-)輸入引腳加保險(xiǎn)絲,保護(hù)并不足夠。因?yàn)榈诙K的PR及PC端是以-輸入端作為參考電位的,(如同第一代的Gate In、Gate Out控制信號(hào))。如在(-)輸入引線的保險(xiǎn)絲斷開(kāi),PR及PC端(第一代模塊的Gate In和Gate Out端)的電位會(huì)上升至+輸入電位水平,這樣會(huì)損壞模塊或連接這些引腳電路。保險(xiǎn)絲不應(yīng)處于高溫環(huán)境,因這會(huì)影響保險(xiǎn)絲的載運(yùn)電流能力。

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