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單片機開發(fā)之技術問題

更新時間: 2019-01-05

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標準。

Y-capacitors 功率轉換模塊一般需旁路電容對輸入線至機箱(大地)才能符合EMI標準,去分流共模噪聲電流及將它們保持在轉換器局部。如轉換器操作在整流后之交流線電壓情形下,旁路電容損壞會導至過量漏電流到機箱,產生接地錯誤及電擊危險。因此,建議使用一種通稱為“Y-電容”的特別類型電容,這種電容使用獨特的“自傷愈”介質特性以避免過量漏電。

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

所有使用DC-DC轉換器的應用即使無要求符合EMC標準都應適當?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。在印刷電路板上應用,這些器件通常足夠細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? 它對我有甚么意義?ENMods或Westcor的FlatPAC-EN。雖然無源諧波電流衰減能改良功率因素達至0.8,它不能與有源PFC方案,如Vicor的VI-HAM或Westcor的LoPAC系列達到接近的單位水平。

本感指以電源輸出端口作為感應點,反饋到內部穩(wěn)壓電路。遙感指在遠離電源輸出的端點作輸出電壓檢測,使電源能穩(wěn)壓輸出及補償長電纜有關的壓降。感應連接(以感應端口)決定穩(wěn)壓的端點,要么在轉換器輸出(本感),要么在負載端點(遙感)以補償壓降。正如上述,令模塊操作正常,閉合感應線是十分重要的,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必需的。

這取決于應用上多項因素;如模塊所在的最高環(huán)境溫度、有否強制對流、負載特性及轉換器的效率等。有一點需要注意,是比較帶基板的模塊與及開露或露板轉換器的封裝,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AC源雖非線性負載,即是,加上正弦電壓時,它們不取正弦電流,電壓及電流的相位可會是非常接近,但它們的波型則“大相徑庭”。這樣的結果是較高的視在功率及相應減低功率因素。但是,由于沒有明顯相位差,這樣功率因素不能說成是滯后或超前的。

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。離線開關電源配帶電容的輸入濾波器就是一個非線性負載例子。這種負載在線電壓未近峰點時都不吸取電流,然后在電壓經過峰點時吸取大電流脈沖。功率因素校正(PFC)會要求電源去強迫輸入電流波型與AC電壓相同。

開關電源配備升壓轉換器而帶功率因素校正的優(yōu)點是:對給定之負載功率,電流較??;改良跨度能量儲存,因為儲能電容經常保持在最高電壓,在85-264VAC操作下不需開合換檔,及符合EN61000-3-2要求。有關PFC進一步資料可參閱Vicor網頁上的應用文章部分。

最近,EN61000-3-2已發(fā)表修正14,該修正之一項結果是改動了AC-DC電源的等級,以原來的等級D改為等級A。這個級別改動的一個明顯重要性是去除諧波電流的可變上限,改為基于等級(1000W)而設定的單一固定上限。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至EN要求。在很多較低功率的系統(tǒng)可用最簡單、耐用、可靠、便宜的方法降低諧波電流─無源衰減。

這種無源方式的另一重要優(yōu)點是,顧名思義,無需依靠有源元件(系統(tǒng)EMI水平來源之一)而表現(xiàn)為附加之線濾波功能,從而改良系統(tǒng)EMI表現(xiàn),“無源”方案相對更細小、更簡單、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是設合18-50V操作而VI-2W0-MW則設合18-36V,這在輸入瞬變保護上是關要的差別。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, 有沒有其他產品可供直接焊接連線呢?焊接技巧,如需機箱安裝的產品,Vicor提供的封裝選項有BusMod版本VI-200/VI-J00(MI-200/MI-J00);MegaMod或ComPAC產品,及第二代轉換器的VIPAC陣列及VIPACs。

Vicor不建議在模塊引腳直接焊接連線,因為機械性負荷及焊接時熱應力或影響模塊可靠性。模塊設計上是在PCB上安裝的,并且需要嚴謹?shù)暮附硬襟E

如我不需要使用Gate-In, Gate-Out 及/或 Trim腳時, 可否讓他們浮動呢?應用手冊及第二代應用指引。

這視乎怎樣應用轉換器,然而,某些應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/或輸出進行濾波嗎? 應用工程部。

所有開關電源都產生可與其它電子電路互相干擾之信號,這是它的開關動作使然。Vicor的準諧振零電流開關拓撲產生的傳導及輻射噪聲,在幅度及頻譜方面都遠較其它拓撲為低。EMI濾波能進一步降低噪聲40-60dB,按應用上特定情況,或需要附加濾波以符合安全規(guī)格及/或負載要求。一些基本的EMI濾波指引如下:

~維持電流回路細小,一個導體的電感及輻射作用耦合能量之能力與回路面積成正比。

~對于正負導體,使用寬闊之導銅(低電抗Z)分別在上下層互為對應。

~靠近干擾源置放濾波器,就是功率轉換器。

~因應所需衰減之頻域選取濾波元件值,例如,電容在某個頻率會自諧振,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,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Vicor

如何可做出負輸出電壓?我們能否把三相MegaPAC連線至單相輸入呢?4kW MegaPAC設計指引有關單相功率減額資料。

Vicor功率轉換器都為隔離式輸出,所以能參考共同電路節(jié)點而產生正或負輸出軌。例如要產生負5V輸出,模塊的+OUT可接至共同回路(大地、機箱地、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,接線前需首先檢查確保輸入是關掉的。確認電線沒有輸入電壓后,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

當我把輸出電壓調低時,為何輸出功率會減少呢?Vicor模塊的開關頻率是多少呢?Vicor模塊有沒有均流?VI-200系列有相應的倍增器模塊,VI-Bxx-xx(對應的VI-2xx-xx而設計,具相同輸入范圍,輸出電壓及功率水平)倍增模塊可扮演驅動模塊的附從角色,可組成數(shù)千瓦之功率陣列。轉換器輸出接在一些,轉換器間只需單線連接,無需微調較正就能達至均流,這在Vicor應用手冊有詳細說明。

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)。 所以當電壓調低時,但同時電流仍是固定的,因此輸出功率減少。例如一個5V, 50W的模塊可輸出10A電流,當把輸出電壓調低至2.5V時,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換器是調頻式準諧振,零電流開關的,以別于脈寬調制式(PWM)開關器,如此,開關頻率是與輸入電壓及輸出負載有關,其變化范圍可在輕載、高線輸入時低于100KHz變化至在滿載、低輸入時約1MHz。如此這般,Vicor的零電流開關作用的傳導及輻射噪聲遠較傳統(tǒng)的脈寬調制式(PWM)轉換器為低,一般達20-40dB。

Vicor拓撲的另一個特點是兩個或多個功率陣列,若輸出是接在一起,并在相同頻率驅動下,它們本質上就能均流。均流是動態(tài)的并且只有數(shù)個百分比之差誤,Vicor的第二代功率轉換器能組成容錯,均流“民主式”陣列。第二代功率轉換器能配置一陣列組合,而該陣列內每個功率轉換器自然地均流傳輸功率到負載,陣列本質上是“民主式”的,意思是“主模塊”(在陣列內提供同步控制的作用)是自動決定的,無須外在干涉。

再者,陣列本質具“N+M”容錯功能:無論多少個模塊損傷或被取出僅需余下的模塊合計功率能維持負載,都能連續(xù)不間斷同步工作??紤]在低壓,電容耦合連接轉換器的情形,要組合這樣的陣列極為簡單。關于第二代轉換器的并聯(lián)將作進一步資料,請參閱網頁上應用文章部分。

需要在模塊的輸入端加保險絲嗎?

按照國際安全規(guī)格,應在模塊的(+)輸入端加入保險絲,并且機板需要接地。保險絲必須串聯(lián)模塊的(+)輸入引腳,如在(-)輸入引腳加保險絲,保護并不足夠。因為第二代模塊的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)。如在(-)輸入引線的保險絲斷開,PR及PC端(第一代模塊的Gate In和Gate Out端)的電位會上升至+輸入電位水平,這樣會損壞模塊或連接這些引腳電路。保險絲不應處于高溫環(huán)境,因這會影響保險絲的載運電流能力。

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