Monday, November 09, 2009

關於電源供應器、、、、

驅動一個直流馬達達到18000轉以上需要超高的能量,上週去拜訪了廠商後回來開始評估整個設計案是否可行。一來要符合歐規對電源的嚴格規範,二來這種超高瓦數的馬達驅動器超乎原先設定的。目前此案分兩大區塊,一為電源供應,二為DC馬達驅動器。以目前市面光光400瓦的直流電源供應器價格就不斐了,顯然這部分也要自己設計,這案子有他的難度在。轉換功率在百分之八十以上。這傳統產業及一般民眾比較沒有這種概念,如果所有電器的轉換效率都在百分之九十以上,台灣可以少蓋很多電廠。一般來說,要電器提高效率,勢必要加入一種功率因數的修正電路,而加入這種電路勢必要增加成本,這些成本一定會轉嫁到消費者身上,但是因為成本上的考量,廠商通常會選擇低價策略,而不願意讓顧客吸收這些環保金,這就是所謂惡的循環。就連電腦也是,目前電腦的電源供應器有達到八十以上的效率,都已經堪稱為80plus award 所以其實大多數的電腦電源供應器效能都很低。很多電腦的電源供應器都是使用德州儀器的TL494,電路圖如下:

在wiki百科中,說這是一個很老舊的設計,的確這個設計頗老舊,不過我們還是可以從這個設計中找到一些惡劣廠商危害地球。我拆過幾家電源供應器,大多都是使用TL494,而電路的設計都大同小異。但是有的重,有的輕,除了散熱器的設計之外,就是在電源端被動功率調整的電感不見了,變成兩個鐵絲直接跨過去。雖然這種被動功率調整的設計已經過時了,但至少有一些作用。如果沒有,整個效率可能就低於百分之五十了,這是一件很可怕的事情。比如說,一個電源供應器滿載的情況之下,對照組高效率的85%的電源供應器,使用300瓦電源,而這顆只有50%的轉換效率,兩個就差了35%, 300*0.35*24*365=919800 w/h =919.8度的電,以每度2.6原來看的話,用這個爛電源供應器比好電源供應器多花了2391.48元!!這種價錢已經可以買到超高級的電源供應器了。

由老設計淺談簡單改善轉換效率:

最簡單的方式,就是利用π型濾波器
 

這效率頂多百分之七十,但是這是最簡單的,通常如果負載在幾十mA以下,可用下圖的R代替,可減小電路大小及重量還有成本也相對低非常的多。這設計通常都可以用在較簡單的應用,通常是用在沒有整流IC時簡單的小電路上。

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