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决定开关电源小型化的主要因素是什么?

发布时间:2019-08-13

  随着电子集成技术的发展,设备小型化的趋势越来越明显,对开关电源也越来越明显。高功率密度、小型化、细化和芯片化一直是电源技术的发展方向。那么,决定开关电源小型化的主要因素是什么?

1、作业频率

  进步开关电源工作频率-高频功率半导体设备:进步操作频率可以提高功率密度。在同一规格下,电路运行频率得到提高,需要更高频率的电源管。然后在电路中使用较小的输出电感和滤波器电容,这意味着电感和电容的体积将大大减小。因此,整个电路的体积和组成部分将得到改进。但需要注意的是,随着开关频率的不断提高,也增加了开关元件和被动元件的损耗,也出现了高频寄生参数和高频电磁干扰等新问题。

  在以往的开关电源中,变压器的体积往往占整个电源容量的绝大部分。事实上,提高变压器的工作频率对于减小变压器体积是非常重要的。

2、选择新的变压器

  为了进一步减小变压器体积,可选用平面变压器和压电变压器,使高频功率变换器轻、小、薄、高功率密度。随着平面磁芯的成功开发,平面变压器的设计也得以完成。由于平面变压器需要铁心和绕组的平面结构,所以应选用多层印制电路板绕组。平面变压器具有频率高、外形小、高度小、工作频率高等特点。压电变压器利用压电陶瓷的“电压振荡”和“振荡电压”转换特性来传递能量。其等效电路类似于串并联谐振电路,是功率变换研究和应用的热点之一。

3、模块化和集成

  大量的无源器件增加了供电量,如果能将这些无源器件集成在一起,不仅可以减少供电量,而且可以大大降低供电成本,从而扩大利润。通过将电源系统集成在一块芯片上,使电源产品更加紧凑、更小,同时减小了引线长度,从而减小了寄生参数。低温共烧陶瓷(LTCC)集成技术已成为被动集成干流技术.电源电路中的无源设备是由LTCC技术嵌入和集成的,因为在LTCC技术的基础上,可以进行三维电路设计,从而减小电源电路的体积,而无源设备的集成嵌入将相应降低器件的成本,一举两得。此外,还可以考虑元件选择和PCB布局,简化电路,选择小型封装元设备,进行合理紧凑的PCB布局,从而进一步减小电源体积。

下一篇:吹膜机收卷应用SKI600变频器的升级方案 发布时间:2025-5-9 15:26:00 来源:杭州三科变频技术有限公司 人气值:77 一、引言 吹膜机主要由吹膜和收卷两部分组成,是一种将塑料粒子加热融化并吹成薄膜的设备。其中收卷部分的作用是将吹制出的薄膜卷取成卷,并使成卷的薄膜平整无皱纹,卷边整齐,卷轴上的薄膜要松紧适中,以防止薄膜拉伸变形,保证质量,因此收卷时必须采用恒张力控制。目前行业内主要使用力矩电机来实现上述控制,但在使用过程中存在着需手动调节,操作不方便,长时间运行时力矩电机发热较高,其控制器较易损坏,可靠性不高的缺点。本文拟结合三科SKI600变频器,介绍一种针对吹膜机收卷的恒张力控制系统,在保证收卷工艺的同时可显著提高设备的操作简易性和可靠性。 二、吹膜机收卷工艺介绍 1.在整个收卷过程中都必须保持恒定的张力,且无需人工调节; 2.空卷启动时不能张力过大,防止薄膜起皱,满盘运行时不能张力过小,防止薄膜卷取过松; 3.系统响应灵敏,加、减速过程中能够根据前级速度及张力的变化快速调节,保证张力恒定; 4.要求将张力量化,即能根据不同薄膜生产的工艺要求来设定张力大小。 针对以上的几点要求,利用SKI600设计了如下的控制系统。 三、方案介绍 如下图所示,收卷的恒张力控制,是按照工艺将系统收卷所需的张力及空、满盘卷径设置到张力卡,张力卡根据运行线速度,计算出当前卷径,进而得到收卷所需的转矩并将其给到后再进行转矩控制。在收卷过程中,系统可自动实时计算当前的卷径,以保证收卷张力的恒定。同时系统张力锥度的设置可使材料较好的卷曲成型。 四、系统原理框图、接线图及控制原理说明 系统原理框图如下图2所示: 系统接线图如下图3所示: 收卷变频器采用闭环矢量模式,通过模拟电位器给定张力(收卷模拟输入端AI1),线速度由牵引AO1模拟输出端接入收卷AI2(4~20mA)。 系统运行中,根据当前的线速度、运行频率、张力及张力锥度等参数设置自动计算卷径并实时调节输出转矩,保证收卷过程中薄膜张力的恒定。 主要参数设置表 五、结束语 本文介绍了一种基于三科SKI600通用变频器的恒张力收卷控制系统,该方案可使收卷过程中薄膜张力非常稳定,并能根据前级速度及收卷过程中张力的变化自动调节,对于具有多个收卷系统的机型还可实现相互间的平稳切换,整个系统运行稳定可靠,目前已成功的应用于多个吹膜机收卷系统中。