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【設(shè)計大賽】入行三個月新手做高級膽機(jī)專用開關(guān)電源參賽

參賽類型:開關(guān)電源

    真的是才入行3個月,有本人在論壇上的足跡可作證。做第一個產(chǎn)品是反激開關(guān)電源,奇怪了!我繞變壓器電感量咋比

樣板大那么多呢?!拆開樣板分析了半天才弄懂反激鐵芯要留氣隙!
    http://bbs.dianyuan.com/topic/854114

    三個月來,在電源網(wǎng)的引導(dǎo)下我完成了多個反激、半橋產(chǎn)品的設(shè)計,大部分已上線生產(chǎn),其間也出現(xiàn)了不少問題,但

這些問題基本上都能在本站找到答案,干了幾十年電子產(chǎn)品開發(fā)工作,沒想到大把年紀(jì)了還能輕易轉(zhuǎn)行,這感謝電源網(wǎng)這

個公共平臺,感謝辛勤勞作的各版面版主們,更感謝網(wǎng)站眾多電源專家、高手的文章、無私無怨的解答才更豐富了我退休

后的樂趣。

    參賽的目的;用一句流行語吧;“頂起”!搞技術(shù)工作幾十年,上過的所謂“技術(shù)”網(wǎng)站無數(shù),在金錢高于一切的現(xiàn)

實(shí)社會,捫心自問像這樣的網(wǎng)站的確太少了,不頂不行呀??!

    標(biāo)題已說明了參賽項(xiàng)目,還是談?wù)勛约旱乃悸钒桑?/P>

    我是一膽機(jī)發(fā)燒友,膽機(jī)用開關(guān)電源一直是DIY玩家的夢想,我也一樣,看著碩大、笨重的工頻變壓器就一直心思思想

把它換成小巧、低成本的開關(guān)電源該有多好,不能不說這也是我入行開關(guān)電源的原因之一。

    開關(guān)電源用于音響的主要難點(diǎn)是EMI、紋波干擾、晶體管功放動態(tài)范圍大,電源設(shè)計容量最少三倍方能滿足基本要求,

在成本上并不占優(yōu)勢,真正成功應(yīng)用的目前主要以全數(shù)字功放為主。

    膽機(jī)用開關(guān)電源從原理上講除EMI、紋波干擾外其實(shí)應(yīng)該是最好的選擇才對,我的理解原因如下;

    1);高壓小電流,這就可以表明相同容量的開關(guān)電源,一個是12V30A,另一個是400V0.9A,普通整流后者的效率足足

比前者高出最少5個百分點(diǎn)。開關(guān)電源應(yīng)用于膽機(jī)效率會更高。保守估計90%以上。

    2);同樣是高壓小電流,在電源容量與放大器動態(tài)范圍表現(xiàn)的方式是;高壓電流曾大10%,通過輸出變壓器電壓變換

后的動態(tài)功率比是積的關(guān)系而不是晶體管放大器的小于1。其它任何低壓非定阻放大器沒有這個優(yōu)勢。

    上面足以證明開關(guān)電源應(yīng)用與膽機(jī)的優(yōu)點(diǎn),類似的優(yōu)點(diǎn)還有很多,如極高的電源轉(zhuǎn)換速度與電子管的柔性特點(diǎn)配合等

等,當(dāng)然這屬音頻領(lǐng)域在這里就不多占篇幅了。

    有一個難題是我前幾天才在本論壇答案的,http://bbs.dianyuan.com/topic/891494,那就是多組電源穩(wěn)壓和膽機(jī)啟動

時因冷燈絲電流超大的采樣多組高壓差平衡問題,以前的玩法是用幾個開關(guān)電源分別供電解決??戳诉@篇文章后就找了一

個PC電源來了解磁放大器、輸出共模電感的穩(wěn)壓原理并試著做了實(shí)驗(yàn)、測試了主要數(shù)據(jù),用在膽機(jī)燈絲穩(wěn)壓在現(xiàn)目前看

來絕對是絕配。活學(xué)活用,沒想到才搞懂兩天就能派上用場。我真的愛上開關(guān)電源了。

    電路選型;準(zhǔn)備配替換EL34B超線性推挽放大器的3個UC3842反激電源,功放輸出功率45WX2,開關(guān)電源設(shè)計功率350W

左右(多留點(diǎn)余量保證不發(fā)熱工作)。采用超低成本TL494半橋通用線路,電路成熟、容易上手。主采樣以高壓為主,

12V輔助電源為輔,燈絲6.3V用12V輔助電源加磁放大器穩(wěn)壓,所有繞組以一組抽頭方式獲得,選用TL494的另一原因是

DIY材料來源廣泛,5-10元錢就可買個舊PC電源可解決大部分原件的來源。考慮到體積、難度、實(shí)用性暫不加PFC。

     主要技術(shù)參數(shù);

      輸入電壓;AC180-265V,

      輸出電壓/電流;

      1);+400V/0.8A,主采樣端。
      2);+12V輔助電源,設(shè)計電流=6.3V組,應(yīng)用小于1A。輔助采樣端。
      3);+6.3V/8A,在12V輔助電源的基礎(chǔ)上加磁放大器穩(wěn)壓。
      4);-50V/0.1A柵負(fù)壓,采用線性穩(wěn)壓。

      其它參數(shù)待樣機(jī)出來后在按實(shí)際測試數(shù)據(jù)補(bǔ)上!

    12V輔助電源除給6.3V做基礎(chǔ)外主要考慮高壓采樣因速度慢可能會引起6.3、12V上沖失控的后備方案,即主采樣移至

+12V,高壓只限壓不穩(wěn)壓,為避免高壓上沖需預(yù)留延時啟動。也可采用自動分時采樣來避開剛開機(jī)時煩亂的難控局面,

實(shí)現(xiàn)精確穩(wěn)壓。

    系統(tǒng)中發(fā)生高熱的應(yīng)該只有6.3V/8A部分了,結(jié)構(gòu)用U型3MM鋁板盡量小型設(shè)計,必要時將該組搞成我還沒玩過的同步

整流。這樣的話基本可以保證EL34B超線性推挽滿功率電源溫升小于30度。但還不知同步整流與磁放大器會有啥沖突沒。

    思路與實(shí)際往往存在較大差距,缺乏開關(guān)電源實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的我更是如此,沒有預(yù)料到的東西肯定會有很多,請各位老

師、大俠、高手們多提建議,邊學(xué)邊改,達(dá)到能使用的目的是我最基本要求。先謝謝大家了!

                 慢慢更新,爭取在8月初完成。

全部回復(fù)(46)
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2012-05-20 13:02

設(shè)計貼圖區(qū)

           發(fā)圖片時才發(fā)現(xiàn)短路、過載保護(hù)有問題,估計高低壓線圈中心地必須分開才并增設(shè)兩個R15才行。

    下次再更新吧!

想看清楚點(diǎn)的請下載

          DEL  已更新,

         這張圖修改了高壓、低壓過載、短路保護(hù)。高壓設(shè)為1A,低壓為12A。電流差很大,估計相互影響及小。JP參

數(shù)待調(diào)試后更正。

       -50V電流很小,就直接從12V端橋式做倍壓整流就OK了。

 

想看清楚點(diǎn)的請下載Protel Document1 

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2012-05-20 13:04
@heyong163b
設(shè)計貼圖區(qū)          發(fā)圖片時才發(fā)現(xiàn)短路、過載保護(hù)有問題,估計高低壓線圈中心地必須分開才并增設(shè)兩個R15才行。   下次再更新吧!想看清楚點(diǎn)的請下載         DEL 已更新,        這張圖修改了高壓、低壓過載、短路保護(hù)。高壓設(shè)為1A,低壓為12A。電流差很大,估計相互影響及小。JP參數(shù)待調(diào)試后更正。      -50V電流很小,就直接從12V端橋式做倍壓整流就OK了。 [圖片]想看清楚點(diǎn)的請下載[圖片]ProtelDocument1 

單元電路實(shí)驗(yàn)、測試、原件制作貼圖區(qū);

       在PCB Layout 前必須確認(rèn)的幾個問題;

       從整體電路上看問題不大,要實(shí)驗(yàn)、測試確認(rèn)的有兩個地方;

       1);磁飽和穩(wěn)壓器電路、參數(shù),準(zhǔn)備先繞一個變壓器在PC電源上實(shí)驗(yàn)。

       2);所有自制原件均以高要求EMI設(shè)計,驗(yàn)證設(shè)計參數(shù)是否合理。

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mko145
LV.8
4
2012-05-20 22:28
支持一下 ~
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hlh7914
LV.2
5
2012-05-21 02:20
學(xué)習(xí)下等著上圖,到時詳細(xì)介紹下制作過程。到時我的膽機(jī)也弄個開關(guān)電源的試試。
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2012-05-21 12:31
@hlh7914
學(xué)習(xí)下等著上圖,到時詳細(xì)介紹下制作過程。[圖片]到時我的膽機(jī)也弄個開關(guān)電源的試試。

草圖在整理中,下午貼出來吧!

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asouth
LV.8
7
2012-05-21 12:38
@heyong163b
草圖在整理中,下午貼出來吧!
支持一下
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2012-05-21 12:55

頂起!呵呵,我之前也是功放發(fā)燒友,現(xiàn)在成電源發(fā)燒友了,功放已經(jīng)退燒大半了。。。

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2012-05-21 13:18
@javike
頂起!呵呵,我之前也是功放發(fā)燒友,現(xiàn)在成電源發(fā)燒友了,功放已經(jīng)退燒大半了。。。

       哇!你不錯喲!都混到司令級別了,水平一定很高吧,多幫助下在下哈??!

電源是有很多玩頭的,未知的太多了,行業(yè)發(fā)展前途巨大,目前只能說是剛起步。

       高頻數(shù)字電源是未來電能變換的主流,目前她只占全球電能變換的十萬分之一不到,發(fā)展?jié)摿?/p>

大,行業(yè)也只是起步階段,要進(jìn)入的領(lǐng)域很多。

       a)油水最大的是電力變換、傳輸。眾多的國際機(jī)構(gòu)已開始投入,但也有眾多的關(guān)鍵技術(shù)在攻

克中。他的實(shí)現(xiàn)將為人類在原有的基礎(chǔ)上增加能量40%。適合包括核電在內(nèi)的所有電力變換、傳輸。

以開始應(yīng)用于太陽能系統(tǒng)。

       b)無線電能傳輸是未來高智能、有智商的集群系統(tǒng),那時人類已沒有汽油可用了哦,所有汽車

變成了電車,肯定不能向現(xiàn)在這樣拉一條線再花上幾小時來給車車充電,這時的高智能、有智商的無

線電能傳輸集群系統(tǒng)會根據(jù)駕車者發(fā)出的請求在行駛中自動充電,就像目前的電力機(jī)車完全相同,不

同的是無線。這一天應(yīng)該很快會到來。

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趙婷婷
LV.3
10
2012-05-21 17:41
@javike
頂起!呵呵,我之前也是功放發(fā)燒友,現(xiàn)在成電源發(fā)燒友了,功放已經(jīng)退燒大半了。。。
哇!司令。。。。
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2012-05-21 17:48
@heyong163b
      哇!你不錯喲!都混到司令級別了,水平一定很高吧,多幫助下在下哈??!電源是有很多玩頭的,未知的太多了,行業(yè)發(fā)展前途巨大,目前只能說是剛起步。      高頻數(shù)字電源是未來電能變換的主流,目前她只占全球電能變換的十萬分之一不到,發(fā)展?jié)摿薮?,行業(yè)也只是起步階段,要進(jìn)入的領(lǐng)域很多。      a)油水最大的是電力變換、傳輸。眾多的國際機(jī)構(gòu)已開始投入,但也有眾多的關(guān)鍵技術(shù)在攻克中。他的實(shí)現(xiàn)將為人類在原有的基礎(chǔ)上增加能量40%。適合包括核電在內(nèi)的所有電力變換、傳輸。以開始應(yīng)用于太陽能系統(tǒng)。      b)無線電能傳輸是未來高智能、有智商的集群系統(tǒng),那時人類已沒有汽油可用了哦,所有汽車變成了電車,肯定不能向現(xiàn)在這樣拉一條線再花上幾小時來給車車充電,這時的高智能、有智商的無線電能傳輸集群系統(tǒng)會根據(jù)駕車者發(fā)出的請求在行駛中自動充電,就像目前的電力機(jī)車完全相同,不同的是無線。這一天應(yīng)該很快會到來。
自制高頻機(jī)
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hqyzh
LV.6
12
2012-05-21 20:16
@趙婷婷
哇!司令。。。。
頂起
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mko145
LV.8
13
2012-05-21 22:21
@heyong163b
      哇!你不錯喲!都混到司令級別了,水平一定很高吧,多幫助下在下哈??!電源是有很多玩頭的,未知的太多了,行業(yè)發(fā)展前途巨大,目前只能說是剛起步。      高頻數(shù)字電源是未來電能變換的主流,目前她只占全球電能變換的十萬分之一不到,發(fā)展?jié)摿薮?,行業(yè)也只是起步階段,要進(jìn)入的領(lǐng)域很多。      a)油水最大的是電力變換、傳輸。眾多的國際機(jī)構(gòu)已開始投入,但也有眾多的關(guān)鍵技術(shù)在攻克中。他的實(shí)現(xiàn)將為人類在原有的基礎(chǔ)上增加能量40%。適合包括核電在內(nèi)的所有電力變換、傳輸。以開始應(yīng)用于太陽能系統(tǒng)。      b)無線電能傳輸是未來高智能、有智商的集群系統(tǒng),那時人類已沒有汽油可用了哦,所有汽車變成了電車,肯定不能向現(xiàn)在這樣拉一條線再花上幾小時來給車車充電,這時的高智能、有智商的無線電能傳輸集群系統(tǒng)會根據(jù)駕車者發(fā)出的請求在行駛中自動充電,就像目前的電力機(jī)車完全相同,不同的是無線。這一天應(yīng)該很快會到來。
無線充電的應(yīng)用似乎還是很有局限,理論上就有局限。除非有什么大的突破 ~ 像當(dāng)年瓦特發(fā)明蒸汽機(jī),或是萊特兄弟上個世紀(jì)初發(fā)明飛機(jī) ~
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heyong163b
LV.5
14
2012-05-21 23:46
@mko145
無線充電的應(yīng)用似乎還是很有局限,理論上就有局限。除非有什么大的突破~像當(dāng)年瓦特發(fā)明蒸汽機(jī),或是萊特兄弟上個世紀(jì)初發(fā)明飛機(jī)~

早著呢,不是說沒汽油后的事嗎!

        其實(shí)無線電能傳送早就有了,磁懸浮列車靠電磁,家用微波爐、電磁爐靠電磁波,這些不都是無線的嗎,如真的到?jīng)]石油

那一天,這樣的東西只是基礎(chǔ)設(shè)施吧了。只需用磁懸浮的基礎(chǔ)(可能只是磁懸浮5/100的投入)改建一條高速公路就能實(shí)現(xiàn),當(dāng)

然不是把汽車懸浮起來(哦!忘了,該叫電車),只是將相同原理的磁能變成電能就OK了。有一點(diǎn)是可以肯定的,當(dāng)大家都駕

電車的那一天,現(xiàn)在的充電方式是絕對不能讓人接受的。

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mko145
LV.8
15
2012-05-22 10:18
@heyong163b
早著呢,不是說沒汽油后的事嗎!       其實(shí)無線電能傳送早就有了,磁懸浮列車靠電磁,家用微波爐、電磁爐靠電磁波,這些不都是無線的嗎,如真的到?jīng)]石油那一天,這樣的東西只是基礎(chǔ)設(shè)施吧了。只需用磁懸浮的基礎(chǔ)(可能只是磁懸浮5/100的投入)改建一條高速公路就能實(shí)現(xiàn),當(dāng)然不是把汽車懸浮起來(哦!忘了,該叫電車),只是將相同原理的磁能變成電能就OK了。有一點(diǎn)是可以肯定的,當(dāng)大家都駕電車的那一天,現(xiàn)在的充電方式是絕對不能讓人接受的。
如果只是這樣的無線充電,那要簡單的多。有軌電車罷了~
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heyong163b
LV.5
16
2012-05-22 10:58
@mko145
如果只是這樣的無線充電,那要簡單的多。有軌電車罷了~

團(tuán)長大人,咱別說那么遙遠(yuǎn)的事吧,給點(diǎn)意見嘛!原理圖更新了。

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2012-05-22 11:03
過來關(guān)注。。關(guān)注。。。
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2012-05-22 23:57
頂起!支持
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heyong163b
LV.5
19
2012-05-23 17:57
@small_potatos
頂起!支持

哇!沉得咋這么快呢!

       怎么的沒有網(wǎng)友提意見呢?難道我的原理圖沒一點(diǎn)問題

       今天試了下磁飽和穩(wěn)壓器電路,情況不是很妙,我的功率比PC翻了一翻,不能照抄原電路原件參數(shù),小功

率沒啥問題,磁飽和穩(wěn)壓器功率超過70W燒整機(jī)保險。磁飽和電感我沒多的,準(zhǔn)備用兩個并連來試,暫時還沒

找到磁飽和電感設(shè)計資料,哪位網(wǎng)友能給提供下嗎?

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t-34
LV.5
20
2012-05-29 12:46
@heyong163b
哇!沉得咋這么快呢!      怎么的沒有網(wǎng)友提意見呢?難道我的原理圖沒一點(diǎn)問題[圖片]       今天試了下磁飽和穩(wěn)壓器電路,情況不是很妙,我的功率比PC翻了一翻,不能照抄原電路原件參數(shù),小功率沒啥問題,磁飽和穩(wěn)壓器功率超過70W燒整機(jī)保險。磁飽和電感我沒多的,準(zhǔn)備用兩個并連來試,暫時還沒找到磁飽和電感設(shè)計資料,哪位網(wǎng)友能給提供下嗎?
原來這里你才是最NB的。。。。。敢用開關(guān)電源這么玩的人,功底絕對不是一般的厲害啊。。。
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heyong163b
LV.5
21
2012-05-29 19:04
@t-34
原來這里你才是最NB的。。。。。敢用開關(guān)電源這么玩的人,功底絕對不是一般的厲害啊。。。

連長好;你是我的直接領(lǐng)導(dǎo)哦,有問題請明說,菜鳥禁不起你這樣嚇唬的??!

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t-34
LV.5
22
2012-05-30 12:42
@heyong163b
連長好;你是我的直接領(lǐng)導(dǎo)哦,有問題請明說,菜鳥禁不起你這樣嚇唬的??![圖片]
**此帖已被管理員刪除**
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mko145
LV.8
23
2012-05-30 17:22
@t-34
**此帖已被管理員刪除**
之前做過一款輸出可調(diào)的小功率 DC adapter。以為是普通用途的,誰知用戶還要求能用來給收音機(jī)供電。搞來搞去也不行,收音機(jī)的靈敏度總要低 6-8dB。最后發(fā)現(xiàn)就算用電池給收音機(jī)供電,只要把 adapter 的輸出線靠近收音機(jī),都有同樣的影響 , DC 輸出線簡直就是一條天線 ~
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heyong163b
LV.5
24
2012-05-30 20:31
@mko145
之前做過一款輸出可調(diào)的小功率DCadapter。以為是普通用途的,誰知用戶還要求能用來給收音機(jī)供電。搞來搞去也不行,收音機(jī)的靈敏度總要低6-8dB。最后發(fā)現(xiàn)就算用電池給收音機(jī)供電,只要把a(bǔ)dapter的輸出線靠近收音機(jī),都有同樣的影響,DC輸出線簡直就是一條天線~

          沒錯,如是AM的話基本不可能,F(xiàn)M是可以的,但必須有輸入限波器,目前的大部分FM產(chǎn)品為了成本幾乎都取消了,用開關(guān)電源或PWM\PFM升降壓電源管理芯片都相同問題。

         用開關(guān)電源做膽機(jī)我一直在玩,之前用的是反激,沒用過這么大功率的,原理上講正激的干擾應(yīng)該比反激更小。變壓器已完工了,準(zhǔn)備先用洞洞板搭出主電路先試試在Layout,謝謝幾位的提示。

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2012-05-31 08:04
@mko145
之前做過一款輸出可調(diào)的小功率DCadapter。以為是普通用途的,誰知用戶還要求能用來給收音機(jī)供電。搞來搞去也不行,收音機(jī)的靈敏度總要低6-8dB。最后發(fā)現(xiàn)就算用電池給收音機(jī)供電,只要把a(bǔ)dapter的輸出線靠近收音機(jī),都有同樣的影響,DC輸出線簡直就是一條天線~

做音頻電源都是比較要小心的。。。。。電磁干擾做不好的。。。。都會體現(xiàn)出來。。。。。

輸出線用磁珠型。。。外加磁環(huán)電感就好多了。。。。

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t-34
LV.5
26
2012-05-31 10:01
@mko145
之前做過一款輸出可調(diào)的小功率DCadapter。以為是普通用途的,誰知用戶還要求能用來給收音機(jī)供電。搞來搞去也不行,收音機(jī)的靈敏度總要低6-8dB。最后發(fā)現(xiàn)就算用電池給收音機(jī)供電,只要把a(bǔ)dapter的輸出線靠近收音機(jī),都有同樣的影響,DC輸出線簡直就是一條天線~

那只有線性IC了,,做成2級模式。外加屏蔽,,,不過,估計他就用不起了

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mko145
LV.8
27
2012-05-31 11:16
@dxsmail
做音頻電源都是比較要小心的。。。。。電磁干擾做不好的。。。。都會體現(xiàn)出來。。。。。輸出線用磁珠型。。。外加磁環(huán)電感就好多了。。。。
當(dāng)時除了沒有把整個電源屏蔽起來,其他所有的辦法都試過了 ~ 
如果要做AM收音機(jī)的電源,確實(shí)要把整個電源疲敝起來(有見過別人的產(chǎn)品),不僅如此,輸出線在屏蔽殼的出口處還要加“穿心電容濾波器”(feed thru capacitor)
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xpt-2
LV.5
28
2012-05-31 18:04
高級膽機(jī)的開關(guān)電源必須滿足燈絲預(yù)熱高壓延遲的狀態(tài)。你這方案似乎有問題,不知實(shí)際情況如何?
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heyong163b
LV.5
29
2012-05-31 21:24
@xpt-2
高級膽機(jī)的開關(guān)電源必須滿足燈絲預(yù)熱高壓延遲的狀態(tài)。你這方案似乎有問題,不知實(shí)際情況如何?[圖片]

高壓膽機(jī)有這種要求,

      主要指冷膽高壓內(nèi)部放電問題,但一般指屏壓超過800V以上的管子,400V屬中偏低壓,沒有這個必要。這個電壓類型的產(chǎn)品機(jī)都沒有這個功能。

       謝謝你的參與!

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xpt-2
LV.5
30
2012-05-31 23:13
@heyong163b
高壓膽機(jī)有這種要求,     主要指冷膽高壓內(nèi)部放電問題,但一般指屏壓超過800V以上的管子,400V屬中偏低壓,沒有這個必要。這個電壓類型的產(chǎn)品機(jī)都沒有這個功能。      謝謝你的參與!
高壓延遲起動的目的是防止陰極中毒,對于昂貴的膽管是必要的,對廉價的管子雖不必要可是沒有這一過程就算不上高級膽機(jī)吧。
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2012-06-16 12:23
@xpt-2
高壓延遲起動的目的是防止陰極中毒,對于昂貴的膽管是必要的,對廉價的管子雖不必要可是沒有這一過程就算不上高級膽機(jī)吧。
就算不是高級膽機(jī)  也是需要考慮陰極中毒的問題的   冷態(tài)加高壓影響管子使用壽命   產(chǎn)品的價格再便宜  也還是需要考慮穩(wěn)定工作  不是嗎?
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