家用热泵控制器Y100发布以来,许多用户专门来电询问“低控制系统热应力”的含义,我们的一些设计花絮也许可以用来作为参考答案。
你也许已经看到,Y100中没有同类产品中常见的铝散热器,并不是它不怕热,而是因为它的低功耗设计,另外的一个原因是得益于高品质开关电源的使用。
与常见的变压器供电相比较,开关电源具有更宽的工作电压范围,更为有益的是它的输出是稳定的,这与变压器的输出随输入电压变化而变化形成鲜明的对比。正因为如此,你就可以看到12V后级稳压,也正因为如此,对系统带来了极大的控制器热应力。
我们假设系统的工作电压范围是AC220V±20%,使用了12V的两种继电器,它们的阻抗分别是4个320Ω和1个155Ω,对应的线圈功率分别为4个0.45W和1个0.9W,当他们全部吸合时,等效阻抗为52.8Ω,额定功率为2.7W。当工作电压分别是AC220V-20%和AC220V+20%时,我们可以从下面的数据中看到热应力的所在。
具有12V后级稳压的情况:
输入电压 | 输出电压 | 负载电流 | LM7812压差 | LM7812功耗 |
AC220V-20% | AC12V | 0.225A | 2.5V | 0.56W |
AC220V+20% | AC16.8V | 0.225A | 9.2V | 2.1W |
没有12V后级稳压的情况:
输入电压 | 输出电压 | 整流电压 | 继电器线圈功耗 |
AC220V-20% | AC12V | 12V | 2.7W |
AC220V+20% | AC16.8V | 21.2V | 8.5W |
可以看到,前者的热应力集中在LM7812和铝散热器上;后者的热应力集中在继电器的线圈中,而且可以看到高压时的热应力之大,继电器是封闭的,如此大的热应力对于控制器的可靠性是有害无益的。
这些热应力都来源于电源部件的非稳压特性!
设计使然!
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