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影响3d打印机开关电源安全的几个关键器件
来源: 发布时间:2019-04-16 点击量:1715
提到安全两个字,我们都不陌生,那么对于3d打印机开关电源安全,大家了解吗?那么影响它们的几个关键器件又有哪些呢?下面就给大家介绍一下。
半导体器件
3d打印机开关电源的工作环境温度一般都超过45c,如果机器的平均温升和半导体器件的温升均为20c,则功率器件的工作温都会达到升85c,甚至更高,此时允许半岛器件输出功率或电流就会下降到只有最大值的三份之一,一旦输出过载,很容易损坏半导体器件。因此,半导体器件的温升不要超过20c
电解电容
电解电容是3d打印机开关电源中最不安全和对开关电源平均无故障工作时间mbtf影响最大的器件。它使用一段时间之后,电容量会减小,纹波电压会增大,所以很容易发热失效。
大功率电解电容发热失效时,经常会引起爆炸,因此,直径大于10mm的电解电容,要具有防爆功能。具有防爆功能的电解电容是在电容器外壳的顶端部开十字槽,并在引脚的底部还要留排气孔。
电容器的安全特性
电容器的使用寿命主要由电容 器内部的温度来决定,而电容器的温升主要与纹波电压大小有关,因此,一般电解电容器给出的最大纹波电流和纹波电压参数,都是在特定工作温度(85c或105c)和特定使用寿命(2000小时)条件下的纹波电流值,即:在此最大纹波电流和纹波电压的条件下,电解电容器的寿命只有2000个小时。当要求电容器的使用寿命大于2000小时以上时,需按一定的设计公式来。
在3d打印机开关电源中,电容器的安全使用是一个非常重要的事情,各种电容器的安全特性都是不一样的。选用电容器的时候必须考虑:a电容器的额定工作电压b它的最大纹波电压c它的最大纹波电压d它的最高工作频率e它的温度特性
电容器的额定工作电压分直流额定工作电压和交流额定工作电压。由于电容器的交流额定工作电压与工作频率有关,所以,一般电容器都只标直流额定工作电压,只有工作频率固定(一般为50hz)时,电容器才标出交流额定工作电压,如x电容。
电容器的交流额定工作电压一般都不能超过直流额定工作电压的二分之一,并且工作频率每增加一倍,交流额工作电压最少也要下降一倍,并且电容器的容量越大,最高工作频率就越低。
电容器与电阻器一样也是有功率大小之分的,电容器功率大小主要与电容器的额定纹波电压和纹波电流有关,还与工作频率有关。因此,电容器的额定功率要比电阻器的额定功率复杂很多,选用电容器的时候一定要考虑电容器额定工作功率,不要超出电容器的额定纹波电流和纹波电源压,以及最高工作频率,否则电容器将会发热爆炸。
决定电容器最高工作频率的是电容器的介质损耗,即正切角大小。一般介电常数越大损耗也越大,聚丙烯电容器的介质损耗比较小,在纹波电压和电流较大的地方,应优先使用。
电容器的温度系数有正负之分,一般低频陶瓷电容和电解电容的温度特性都很差(温度系数很大),薄膜电容的温度系数较小,聚丙烯电容器在薄膜电容器中温度系数最小。
x电容和y电容
x类安全电容有x1、x2、x3三类之分,三类电容的额定工作电压基本都一样,均为ac250v,或ac275v,但他们可承受的脉冲电压幅值不一样。这三类电容对应的安全冲击脉冲电压分别是:4.0kv、2.5kv、1.2kv。如果不考虑防雷电,一般家用电器大部分都选用x2类安全电容器;如果考虑防雷电,必须选用x1类电容。
y类抗干扰高压瓷介电容器分y1类和y2类,两类电容的额定工作电压基本都一样,均为ac250v,或ac400v,但他们可承受的脉冲电压幅值不一样。y1类电容可承受的脉冲电压幅值为8000vpp,而y2类电容器可承受的脉冲电压幅值为5000vpp。如果不考虑防雷电,一般家用电器大部分都选用y2类安全电容器;如果考虑防雷电,必须选用y1类电容。
为了防引起电子设备漏电或机壳带电,容易危及人身安全及生命,y电容的值不能偏大,一般,工作在亚热带的机器,要求对地漏电流不能超过0.7ma;工作在温带的机器,要求对地漏电电流不能超过0.35ma。因此,y电容的总容量一般都不能超过4700pf。
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