明確負載需求 輸入與輸出類型:根據實際應用確定,常見有 AC/DC(交流輸入直流輸出)、DC/DC(直流輸入直流輸出)、DC/AC(直流輸入交流輸出)等。 輸入電壓:常用規格有 AC110V、220V、380V、DC12V、48V等多樣化的輸出需依據使用地區和供電環境選定。 輸出電壓、電流:輸出電壓必須與負載設備所需電壓一致,開關電源的額定電流要大于負載的大電流,一般建議選擇電流余量在 30% 以上的電源。 功率:計算負載設備的總功率,為保證電源穩定性和壽命,建議選擇比負載總功率大 30% 左右的開關電源。 考慮性能與功能 效率:一般來說,開關電源的轉換效率在 80% 至 90% 以上較為理想,高效率的電源能減少能量損耗和發熱量。 保護功能:應具備過電壓保護(OVP)、過溫度保護(OTP)、過負載保護(OLP)、短路保護等功能,確保在異常情況下保護電路和設備安全。采用數字電路,實現電源小型化。青海開關電源結構
研發設計 需求分析:與軍方或相關使用單位溝通,明確電源的輸入輸出電壓、功率、精度、可靠性、電磁兼容性、環境適應性等性能指標,以及尺寸、重量、外觀等要求。 電路設計:根據需求選擇合適的電路拓撲結構,如單端正激式、雙管正激式、半橋等。設計控制電路、保護電路、濾波電路等,計算元器件參數。 熱設計:通過熱仿真軟件模擬電源在工作時的溫度分布,設計散熱結構,如散熱器、散熱片、風道等,確保電源在工作過程中溫度在允許范圍內。 電磁兼容性設計:采取電磁屏蔽、濾波、接地等措施,抑制電源對外的電磁干擾,同時提高電源對外部電磁干擾的抗擾度。 材料準備 元器件采購:按照設計要求采購各類元器件,如開關管、二極管、電容、電阻、電感、變壓器、集成電路等。優先選擇符合軍丨品標準、質量可靠、性能穩定的元器件。 PCB 制作:將設計好的 PCB 圖紙發給專業的 PCB 制造商,制作多層印刷電路板,確保電路板的電氣性能、機械性能和焊接性能良好。 外殼及結構件加工:根據設計要求,加工電源的外殼、散熱器、安裝支架等結構件,外殼材料通常選用金屬材質,以保證電磁屏蔽和機械強度。江西防水開關電源軍丨工電源六性設計-測試性。
航空航天領域 飛行器供電系統:為飛機、直升機等各類飛行器的航電系統、飛控系統、通信系統等提供穩定電力。大功率穩壓直流電源,能為飛機、航空器提供穩定可靠的電力支持。 航天設備:在衛星、火箭等航天裝備中,為其各種精密電子儀器和控制系統供電,確保在太空復雜的電磁環境和極端溫度條件下設備正常運行。 導彈武器領域 導彈制導系統:為導彈的制導芯片、傳感器、信號處理電路等提供電源,要求電源具備快速響應和精確控制能力,以保證導彈的命中精度。 導彈發射系統:為發射架的控制電路、驅動電機、瞄準裝置等提供電力,確保導彈能夠快速、準確地發射。 艦載設備領域 艦載通信系統:為艦艇上的短波、超短波通信電臺、衛星通信設備等提供穩定電源,保障海上遠距離通信的暢通 艦載武器系統:如艦載火炮、導彈發射系統、近防炮系統等,需要大功率的開關電源為其火控系統、發射裝置等提供動力。 艦載電子設備:包括雷達、聲吶、導航設備等,開關電源為其提供純凈、穩定的電力,保證設備在高濕度、高鹽分的海洋環境中正常工作。
元件選擇與優化 變壓器:選擇鐵氧體磁芯或納米晶磁芯等高性能材料,合理設計繞組結構,減小繞組電阻和漏感,確保良好的散熱性能。 開關元件:選用具有低導通電阻和低開關損耗的功率器件,如碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)等寬禁帶半導體器件,確保開關元件有足夠散熱面積和散熱通道。 電感與電容:選擇質量優良的電感和電容,合理設計其規格和布局,以降低高頻下的損耗。 電路設計優化 功率因數校正(PFC):通過 PFC 電路減少無功功率,提高輸入功率的有效利用,改善電源輸入和輸出之間的功率因數,減少電網中的諧波污染和能量損失。 軟開關技術:采用零電壓開關(ZVS)和零電流開關(ZCS)等軟開關技術,在開關動作前后引入諧振或輔助電路,使開關元件在零電壓或零電流條件下進行切換,降低開關損耗。 降低電路寄生參數:優化 PCB 布局和布線,采用多層 PCB 板和合理的接地方式,降低電路中的寄生電感和電容引起的額外能量損耗。開關電源在電力領域的應用。
開關電源元器件具備一定的自主可控技術水平,基本能夠實現元100%國產化,目前,隨著國家號召及軍丨工要求,在軍丨品電源要求中對國產化等級也有一定要求,我公司部分軍丨品按客戶要求使用指定大廠七專級,如沒有器件等級要求將使用國內大廠性價比高及采購量大的通用器件。單臺國產化要求產品我公司可出承諾書,如批產產品將提供元器件清單并出元器件廠家承諾書,國產元器件隨著用戶的增多也在逐步降價,當器件價格降低時,電源產品也會隨著器件的降價而下浮。目前應用在軍丨工的國產化電源成品已經非常成熟并得到客戶的認可。航天級的工藝要求,適用于批產。智能化開關電源性價比
開關電源在工業領域的應用。青海開關電源結構
結構設計,密封設計:采用密封結構,將開關電源內部的電路板、電子元件等與外界鹽霧環境隔離開。例如,使用密封膠、密封圈等對外殼的縫隙、接口等進行密封,防止鹽霧進入。 排水設計:在開關電源外殼的適當位置設計排水孔,使可能進入外殼內部的鹽水能夠及時排出,避免積水對內部元件造成腐蝕。通風設計:合理設計通風結構,確保開關電源內部空氣流通,降低濕度,減少鹽霧在內部凝結的可能性。但通風口需設置濾網等防護裝置,防止鹽霧直接進入。 工藝控制,焊接工藝:確保焊接質量,避免出現虛焊、漏焊等問題,防止因焊點不牢固導致鹽霧侵蝕后出現電路故障。灌封工藝:對開關電源中的關鍵電路模塊或元件進行灌封處理,使用灌封膠將其完全包裹,提高防水、防鹽霧性能。清潔處理:在生產過程中,對電路板、零部件等進行嚴格的清潔處理,去除表面的油污、灰塵等雜質,防止這些雜質吸附鹽霧,加速腐蝕青海開關電源結構