储能电感是影响DC-DC转换器性能的关键器件,主要考虑的参数有电感量、饱和电流和直流电阻以及铁氧体材料磁芯的开关工作频率,在体积和成本允许的情况下应选用饱和电流比较大的电感,因为当磁芯接近饱和时损耗增大,会降低转换效率。电感的饱和电流至少应大于负载的峰值电流,电感的直流电阻会消耗一定的功率,在体积和成本许可的情况下应尽量选用直流电阻小的电感。另外,为降低电源的EMI,最好选用具有闭合磁芯的电感。
二极管VD3的额定电流值应大于最大负载电流的1.2倍,考虑到负载短路的情况,二极管的额定电流值应大于LM2596的最大电流限制,二极管的反向电压应大于最大输入电压的1.25倍,推荐使用1N582x系列的肖特基二极管。二极管D5的额定电流值也应大于最大负载电流的1.2倍,反向电压应大于最大输入电压的4倍。
U2的采样电阻R3、R4和R5应使用1%精度的电阻,它们的值与输出电压有以下关系:
VOUT = VREF〔 1 +(R4+R5)/R3〕
其中VOUT是输出电压、VREF是参考电压(VREF =1.23V)
图二为该电源板的双面PCB板,图三为安装好的成品电源板,图四为配套的220V/12V电源适配器。
这款电源板采用了双面印刷电路设计,其PCB板尺寸仅为:9.6cm×7.4cm,小容量阻容元件选用贴片元件,电解电容一律使用耐高温为105°C的,功率电感采用闭合磁芯的电感,防反插大功率专用电源插座。整个电源板装好后一般不需调试,检测输出电压正常后即可上机使用。
应用实例及性能测试
了解了这块电源板的设计特点和原理后,我们再来看看它的各种性能和测试结果。
A:海克威2000H接收机应用实例及性能测试
海克威2000H接收机后面板的标贴处实际是一个为安装12V控制的方形冲孔,用环氧敷铜板在此处打孔并固定,把电源板12V输入插座焊下对孔固定。图五是直流12V输入插座安装实体图(左为揭开标签后的后面板,中为插头安装后示意图,右为插座固定示意图),“SKEW”孔正好安装一只3.5直插插座,将两插座并联,可以方便的使用其他类型插头电源的输入。
图六为电源板安装在海克威2000H接收机中的实体图。
安装完毕,检查连接无误后接通220V/12V适配器电源,与原机开关电源使用220V市电一样,熟悉的开机画面和启动过程无任何异样,其声画俱佳。
配用220V/12V电源适配器在机实验测试数据
测量仪表:DT890数字万用表(DC:10A档)
在接收机进入“增加节目”状态后,其电流值显示比在接收节目状态时均略下降5-10mA。
B:百胜P-3800接收机应用实例及性能测试
拆除原机开关电源板及AC220V电源线,在原AC220V电源线安装孔装上12V电源插座,主板各组电源与电源板一一对应相联,检查无误后通电,接收机启动正常。
注:本机改装了DAC及运放模拟音频部分电路,同时增加一电源模块,将原机模拟音频部分电路由单12V供电改成正负双12V供电。并拆除了TV RF调制器。外接12V供电电流有所增加。图七为在百胜P-3800接收机上的安装实体图。
配用220V/12V电源适配器在机实验测试数据
测量仪表:DT-8888数字万用表(20A档)
收视卫星:113°E帕拉帕C2,高频头:嘉顿(9750/10600MHz)
C:航科CDXT430接收机应用实例及性能测试
拆除原机开关电源板及AC220V电源插座。将电源板在原机开关电源板处安装,将主板各组电源与电源板一一对应相联,检查无误后通电。接收机启动正常。
图八:为在航料430接收机上的安装实体图。
航科430机接收系统:一个0.45米的碟形卫星接收天线一锅138°E、146°E双头双星,一个0.6米的碟形卫星接收天线一锅113°E帕拉帕C2、105.5°E 3S(Ku)双头双星至一22K中频切换开关,上述各星信号馈线接至DiSEqC四切一中频开关再接至航科430卫视接收机。航科430系统软件第一系统:中文南瓜,第二系统:英文V+V。其中138°E数码天空、113°E真世界两直播平台使用CV12网络共享解密系统,146°E马步海梦幻直播平台使用ATMEGA8芯片黑色D卡解密。