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开关电源元件级设计之反激

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zcyzvs
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高级工程师
  • 2012-4-23 22:34:37
缘起:
一是收到了世纪电源网的书,非常的感谢,鄙人无以回报,只能尽自己的微薄之力来活跃论坛。
二是在论坛上学习了很多知识,觉得不能只索取不回报吧,所以鼓足勇气也来系统的写点什么回馈大家。
先填上这个题目,以后晚上有空慢慢写。
dianznengyuan
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高级工程师
  • 2012-4-23 23:10:22
 
期待楼主开讲。
zq4479
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版主
  • 2012-4-24 08:08:10
 
楼主的精神值得学习。
Guidewang
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  • 2012-4-24 10:32:01
 
等了一天了,楼主呢?不是在玩斗地主吧?
zcyzvs
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  • 2012-4-24 10:35:49
 
白天上班不好写的,晚上下班后在家写比较的好。上班那里可以都地主的啊,
Bodoni
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LV10
总工程师
  • 2012-4-24 15:42:01
 
楼上的楼上一个大帽子把楼主压的喘不过气来了。。
楼主好样的
long223349
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高级工程师
  • 2014-11-2 23:00:16
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summer
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  • 2012-4-24 10:35:41
 
顶楼主!期待中。。。
nc965
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版主
  • 2012-4-24 13:03:27
 
沙发
ZAZA
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  • 2012-4-24 20:16:19
 
静待楼主
zcyzvs
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高级工程师
  • 2012-4-24 22:58:56
 
今天回家有点晚,思考了半天也没想起来应该从哪里写起,忽然发现这个题目有点大。为了不让大家失望,怎么说今天也得写点吧。
很多多是一些零散的工程经验,估计要正的写原件级设计,需要花一段时间去整理的,今天先谢谢反激的布板吧。
PCB板的布局在很大程度上决定了电源的性能。PCB板的布局应考虑EMC、安规、散热、可维修性和可生产性等问题。
那么第一个EMC问题:
开关电源的噪声源主要是功率开关管、整流管。减小噪声的尽量是减小噪声源的环路面积。电路拓扑如果采取单端反激电路,其主要的开关噪声源分为差模和共模。差模存在于两个回路,即输入滤波电解电容→变压器初级绕组→开关管→采样电阻→输入滤波电解电容,变压器次级绕组→输出整流二极管→输出滤波电解电容→变压器次级绕组。这两个回路是功率变换的核心主电路,同时也是差模噪声的主要来源,在布板时应尽可能地保证这两个回路所包围的面积最小化。合理地控制噪声源有助于花较小的EMC滤波的代价取得良好的EMC效果。共模噪声主要产生在功率管关断器件,集电极的电压急剧变化,使其与散热器的耦合电容通过位移电流,从而产生共模噪声,或者耦合到变压器副边,再到机壳形成共模噪声。可以在功率管或输出整流管附近加Y电容来减小共模噪声,Y电容接地的铜线尽可能的粗和短。
开关电源的噪声源产生于功率回路,如果功率地和控制地共用地会导致功率电路产生的噪声耦合到控制电路中,不利于抑制噪声,而且也容易引起系统的不稳定。通常功率电路和控制电路应保持一点接地。
PCB的布局对电源的EMI有决定性的影响。电源板的布局要考虑的因素有:功率的流向简洁明了,功率电路应避免迂回交错,回路面积尽可能小,电感、变压器的下方不走线;功率电路与控制电路分别放置,强电信号与弱信号分开,高频信号与其他易干扰电路分开;初级电路和次级电路的分隔明了,保持适当安规距离等等。为了减小电源的EMI,通常都在电源的适当位置放置电感和电容等无源器件进行噪声处理。为了保证电容的滤波效果,在功率回路布线时应使电流尽可能从电容流过,而不能简单地对相同的节点采取铺大面积铜皮的方法。
dianznengyuan
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  • 2012-4-24 23:03:53
 
学习了!
zcyzvs
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高级工程师
  • 2012-4-25 20:28:04
 
PCB布板的第二个问题:安规问题
一次侧和二次侧的电路分开布局,二者保持一定距离;一次侧和二次侧的隔离带宽度应满足安规要求;器件之间的绝缘距离和爬电距离应符合根据其工作电压查出的安规距离;在对人体有可能造成伤害的地方加上危险标志;变压器的层间加绝缘;采用符合安规的器件等等。
PCB布板的第三个问题:散热、可维修性和可生产性
在布局时考虑发热器件和热敏元件的距离符合工艺要求,功率管的损耗大小决定是否加散热器等等。根据电源模块的散热方式,整体布局有利于散热。同时考虑电源的可维修性,加上适当的测试点,考虑拆卸元件的便利。了解PCB板加工工艺水平,考虑其生产性。
blueskyy
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总工程师
  • 2012-4-26 09:28:41
 
nc965
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版主
  • 2012-4-26 09:44:50
 
楼主分析到位,就是这些问题,所花的精力和时间占很大比例
joel
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高级工程师
  • 2012-4-26 10:34:34
 
she0800
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助理工程师
  • 2012-4-26 16:55:12
 
楼主请继续
好帖!
geek
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高级工程师
  • 2012-4-26 10:38:14
 
大师看下能不能这样写
1.从输入到输出的顺序写
2.每一个零件的选取所要考虑的因素
3.每一个元件在电路中工作的原理,失效所产生的影响。对安规和EMC的影响
4.相关公式、理论推导
5.工作电压、电流、波形数据,测试点及测试方法
6.涉及的安规文件编号及安规要求,EMC对策
7.热设计
多谢。
liu1875
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  • 2012-4-26 10:43:19
 
恩,这样很好
zcyzvs
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高级工程师
  • 2012-4-26 11:14:04
 
好的,这样的思路和顺序很好的,我会从过. 5.1开始一个个的写的,包括降额使用规范。
liu1875
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副总工程师
  • 2012-4-26 11:21:37
 
顶你,哥哥加油
LeerPeng
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高级工程师
  • 2012-4-26 20:34:42
 
顶楼主!
liu1875
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副总工程师
  • 2012-4-26 10:41:10
 
楼主,能否文字加图配合讲解呀,也好给俺们这些新人学习学习呀
zlpql
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  • 2012-4-26 10:41:49
 
讲的不错,学习了。
hnndl
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  • 2012-5-3 23:05:40
 
学习了,谢谢
weizhuo107
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本网技师
最新回复
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请问这种怎么优化?

次级震荡

次级震荡
d4xzzyy
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助理工程师
  • 2012-4-26 09:39:09
 
楼主加油啊,好样的。
googse
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  • 2012-4-26 10:35:33
 
顶上来!
a659111956
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  • 2012-4-26 11:09:26
 
頂起來
laohu200002
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本网技师
  • 2012-4-26 20:48:32
 
强烈支持楼主,感谢楼主无私奉献!!!!!
蒋洪涛
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  • 2012-4-27 08:43:40
 
开工
aa1006610071
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  • 2012-5-1 23:06:24
 
强烈期待中
fred_fiskan
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  • 2012-5-2 08:51:48
 
占位学习!
zcyzvs
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高级工程师
  • 2012-5-2 22:26:47
 
输入侧的第一个安规元件保险管的设计和考量:
保险管的作用主要是过流保护,是在电路发生故障情况下,熔断切断电路,避免故障扩大。其原理是:当电流流过保险管时,保险管内金属熔体发热,当电流小于额定电流时,熔体的温度低于熔点;当电流大于额定电流,熔体温度超过熔点而导致融化。
那么基于保险管的以上基本作用,我们在设计的时候需要考量的参数有保险管的额定电压、电流的要求。
额定电压是指其灭弧能力,正常工作时其两端可以认为没有电压的(很小),但如果其被烧断后就有输入电压加在上面,此时保险丝不能跳火,这就是额定电压的概念。
额定电流是指它保证寿命的正常电流。
除此之外,保险丝还有一个参数,I2t,是指引起保险丝融化的能量,但这是一个短时间的概念,不是长时间的,在很短的时间内,如10mS,保险丝的热量是基本上传不出去的,只有在它上面消耗掉,达到I2t的值就会融化。从这个参数看到,时间越短,允许的电流就越大。
保险管的计算方法
(晕倒,居然还是不能编辑公式)

0.6为不带功率因数校正的功率因数估值,假如有功率因数校正电路此值取0.98左右。
Po输出功率
η 效率(设计的评估值)
Vinmin 最小的输入电压
2为经验值,在实际应用中,保险管的取值范围是理论值的1.5~3倍。
工作电压
在最坏的情况下以及在故障情况下,保险管熔断后两端电压必须满足下表:
应力考核点
产品工作区域
B级产品
A级产品
工作电压
III工作区最坏情况
100%额定电压
交流保险管与直流保险管一般不能相互替代,仅当在电压低于直流60V时,一般才可以用125V以上交流保险管。对于带熔断报警的保险管,需要注意其最低使用电压。
工作电流
在最坏的情况下,工作电流有效值必须满足下表:
应力考核点
产品工作区域
B级产品
A级产品


工作电流
I工作区最坏情况
IEC标准<95%额定电流
UL标准<75%额定电流
短时工作区最坏情况
IEC标准<105%额定电流
IEC标准<100%额定电流
UL标准<85%额定电流
UL标准<80%额定电流
短使工作区是指连续工作时间不大于10min的工作区域,通常应用与对过载能力有时间限制的场合。
当保险管使用的环境高于40度,需要考虑温度对额定电流的影响,进行额外降额。不同类型的保险管降额不同;通常对于慢熔断类型保险管,环境温度每升高10度,需要再降额5%;对于快熔断类型保险管,环境温度升高10度,降额1.5%
保险管一般不并联使用,在特殊情况下,当保险管并联使用时,考虑到电流的不均匀分布,额定电流需要再有额外的85%的降额。
对于半导体保护用熔断器(SEMICONDUCTOR FUSEHIGH SPEED FUSE),其额定电流按UL标准的产品进行降额。当温度高于40度,环境温度每升高10度,需要在降额5%;如果熔断器使用的是玻璃纤维管(BIBER TUBE),还需要额外有80%的降额。
对于持续时间小于60S的过载电流,半导体熔断器可以根据产品的时间电流曲线进行降额,最大过载电流应该小于60%ItIt是从时间电流曲线上查得的,过载持续时间t对应的熔断电流。
Bodoni
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LV10
总工程师
  • 2012-5-3 08:24:18
 
请教下,保险丝有快熔断,和慢熔断之类,什么电源选择不同类型的保险丝呢?
zcyzvs
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LV6
高级工程师
  • 2012-5-3 22:37:24
 
一般我们的电源都选择的是慢融的保险丝,今天有点晚了的,不写了,明天写
CMG有写过一个帖子的,http://bbs.21dianyuan.com/26976.html比我写的好,大家可以去看看的。
Bodoni
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LV10
总工程师
  • 2012-5-4 08:33:34
 
选择的是慢融的保险丝?
请问跟拓扑有无关系?
看了CMG的帖子,言犹未尽,没有系统讲述,算是对话录吧,有些细节/原因没涉及。。
廖三少
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本网技师
  • 2012-5-4 11:05:52
 
学习了
andy19863093
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LV2
本网技师
  • 2012-5-4 12:03:29
 
学习学习,mark
zcyzvs
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LV6
高级工程师
  • 2012-5-4 22:30:33
 
保险丝有快融,正常,慢融几种形式。虽然额定电流都是10A,但其I2t是不一样的,慢融的在一定时间内允许通过很大的电流,也就是抗浪涌能力强。很明显,开关电源开机瞬间有很大的浪涌电流,过浪涌实验时的浪涌电流更大,一般选慢融的保险丝,我们的开关电源都有过载保护的,当副边短路的时候,瞬间的电流时很大的,开关电源会进入短路保护的状态下,如果选用的是快融的保险丝的话,那么很可能在这瞬间保险丝就烧掉了的,我们知道保险丝是在开关电源损坏的状态下,比如MOS击穿了,为了避免故障的进一步扩大化,这个时候需要去熔断保险丝的,不然又可能会发生火灾的。
那么慢速保险丝是怎样一回事?
慢速保险丝也叫延时保险丝,它的延时特性表现在电路出现非故障脉冲电流时保持完好而能对长时间的过载提供保护。有些电路在开关瞬间的电流大于几倍正常工作电流,尽管这种电流峰值很高,但是它出现的时间很短,我们称它为脉冲电流也有称它为冲击电流或叫它为浪涌电流。普通的保险丝是承受不了这种电流的,这样的电路中若使用的是普通保险丝恐怕就无法正常开机了,若使用更大规格的保险丝,那么当电路过载时又得不到保护。延时保险丝的熔体经特殊加工而成,它具有吸收能量的作用,调整能量吸收量就能使它即可以抗住冲击电流又能对过载提供保护。标准对延时特性都有规定,若标准的规定特性无法满足您的要求,您可以与制造商联系以得到解决。
liu1875
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LV8
副总工程师
  • 2012-5-5 07:11:32
 


这个不错,继续,cool
zhaokuikui520
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本网技师
  • 2014-2-8 17:04:44
 
当副边短路的时候,瞬间的电流时很大的,开关电源会进入短路保护的状态下,如果选用的是快融的保险丝的话,那么很可能在这瞬间保险丝就烧掉了的,我们知道保险丝是在开关电源损坏的状态下,比如MOS击穿了,为了避免故障的进一步扩大化,这个时候需要去熔断保险丝的,不然又可能会发生火灾的。
请问楼主 这句话是不是有矛盾呢 假如短路保险丝瞬间熔断 就可以保护MOS管 还有芯片一些比较贵重的元器件 电路就不在工作啦 为什么会引起更大的损坏呢????求解释
damengvs13
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LV2
本网技师
  • 2014-2-15 09:51:12
 
多读几遍···
rener
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LV6
高级工程师
  • 2014-2-16 10:21:52
 
最快速的保险丝瞬间熔断的时间大于MOS损毁时间,是不可能保护MOS管的
zcyzvs
  • zcyzvs
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高级工程师
  • 2012-5-5 22:46:10
 
输入侧的第二个元器件抑制Inrush CurrentNTC的设计和考量
Inrush Current产生的原因:电源供应器在开机的瞬间,由于滤波电容的充电,在交流回路上呈现非常低之阻抗,其大小约等于滤波电容器的ESR,这样在开机瞬间将会有很大之突波电流产生.此突波电流有时甚至超过上百安培,具有很大之危害性.
.Inrush Current之危害分析:
由于开机瞬间Inrush Current高达数十安,甚至数百安,因此它的危害性是不言而喻.首先,如果它的能量超过保险丝的额定工作能量I2t,则会使得保险丝熔断,而使电源无法工作,其次,由于它有很高的电流峰值,可能使整流桥,开关晶体管,clamper线路上的半导体等组件烧毁.最后,它还可能造成很大的噪声干扰而影响使用共同电源的其它电子设备.
.Inrush Current之抑制技术
由于Inrush Current之种种危害性.因此必须对其进行抑制.以达到安全值乃为势在必行.一般目前常用的方法有以下三种:
a.在输入在线串入NTC
b.在输入在线加入由电阻一闸流体(SCRTRIAC组成的保护装置).
c.使用继电器RELAY.
1. 使用NTC来抑制Inrush Current之技术
NTC通常称之为热敏电阻 ,由于它具有负温度特性.即当电阻上的温度升高时它的阻值会降低,利用这种特性来抑制突波电流,在要求不是很高的情况是一种挺实用之方法.
(1)其工作原理如下:NTC串入交流线源上当电源供应器开机瞬间,由于CAP充电,输入在线之阻抗约为电容之ESRNTC之阻抗和.(ESR+RRT,这样,就不会因阻抗过低而产生很大的突波电流.随着电阻温度之升高.其阻值迅速下降至最低水平.这样,CAP充满电荷之后,不会因热敏电阻的存在而产生太大的消耗,因此对电源之效率起到一定的保证作用.但不论热敏电阻在正常工作时电阻再小,还是有阻抗存在.因此,在一定意义上它还是影响着电源效率之提高.
(2)热敏电阻之选择与设计.
热敏电阻常温时的阻抗由下式决定:

其中Rs为热敏电阻常温时的最小阻值. Vdc(max)为输入最大直流电压..Is为客户SPEC上规定的Inrush Current之最大值.
我们在选择热敏电阻时,希望它在温度升高后阻值越低越好.以减少消耗,同时注意其电流额定值要大于或等于最大输入电流值Iin(max)
:对图7 Inrush Current 线路之计算.
假设客户SPEC要求在High Range 输入时, Inrush Current 不得超过40A.效率η=70%,PF=0.8,


陶瓷NTC热敏电阻器在电路中应用时,主要受环境温度、工作电流及瞬间冲击能量影响,特别是在高温工作的条件下,要求电阻功率有一定的降额,否则会导致电阻体温度过高而开裂,或者是电性能劣化。
陶瓷NTC热敏电阻器的主要失效模式是:电阻体受电应力损伤,严重时会开裂(电阻开路)。所以该器件的降额选取点是:冲击能量,稳态工作电流,壳温
Bodoni
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LV10
总工程师
  • 2012-5-5 22:54:09
 
热敏电阻温升决定了它的直径?
NTC如何选择合适的直径?
hnndl
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  • 2012-5-6 01:11:39
 
期待着后续
whereismycat
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  • 2012-5-6 11:16:25
 
请教楼主,NTC的 瞬间冲击能量 如何知道,规格书上好像没有
还有保险丝I^2 T,和热敏电阻的 瞬间冲击能量 选择,是否还要考虑雷击情况,具体如何计算?
whereismycat
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  • 2012-5-6 11:43:17
 
继续请教
Y电容的接法,如下图,是接到 节点1 好,还是2好?
Bodoni
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  • 2012-5-6 17:03:46
 
ericqin
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  • 2012-5-7 08:41:20
 
老兄Y电容这么接的原因何在?是原副边去耦?
headmaster911
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  • 2012-5-7 09:43:52
 
接1比较好,关于Y电容的接法,请看CMG的帖子http://bbs.21dianyuan.com/1873.html
ericqin
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  • 2012-5-9 11:51:36
 
感谢
学海游轮
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LV8
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  • 2014-4-16 22:18:40
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Y电容1nf,漏电流会很大啊
zcyzvs
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  • 2012-5-7 21:58:28
 
这个一般规格书都会有一个曲线图的,可以进行大致的估算的。
都市牧童
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  • 2012-5-7 12:53:46
 
期待下文啊
yangxinfengdy
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  • 2014-3-31 10:00:34
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见过好多开关电源,在输入部分有些用的是NTC热敏,而有些又用的是线绕电阻
请问二者作用上的优劣 以及我们真正选型时 到底该用哪种,请大师解答,谢谢
zcyzvs
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  • 2012-5-7 22:08:58
 
反激的其他很多元件计算请参考该文章
http://bbs.21dianyuan.com/42694.html
这里就不再重复了,我主要写下网络上没有的东西吧,反激的资料是一大堆的,CMG的反激系列大家可以去找找看非常的经典的。
反激中的震荡电路的CT的设计考量:
振荡电路的参数根据工作频率和手册的公式确定。根据规格书的要求或设计需要确定振荡频率fs先确定Ct后确定RtCt值同时会影响最大占空比。另外,Ct过小易受干扰,不应小于1000P,通常应设计在2200P4700P,最大占空比满足要求时选较大的电容。同时,Ct容值的变化会影响振荡频率,应采用精度不低于5%的电容,考虑温度特性,应选用NP0材质的电容为佳。电阻Rt应满足降额,精度达到1%即可。
zcyzvs
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  • 2012-5-7 22:11:12
 
反激电路中的基准去耦:              
基准的去耦电容是必须有的。其取值考虑两方面的因素:
1对启动过程的影响
2去耦作用
  如C1过大,则VREF建立时间太慢,影响启动时序,如C1太小,则起不了去耦作用。推荐使用0.1UF的电容,不能大于1UFPCB中,C1应加在靠近VREF之处
nc965
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  • 2012-5-7 22:47:34
 
好贴,收藏了
xiaoxue
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  • 2012-5-8 17:12:51
 
功德无量,顶
ericqin
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  • 2012-5-9 12:32:22
 
感谢,帖子十分给力
zcyzvs
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  • 2012-5-8 21:20:20
 
软启动电路 


软启动电路的作用是使输出脉宽逐步增加,避免对开关管、变压器有过大的冲击。软启动电路时间过长时,容易使VCC电压下降过多后电源才达到正常值,使电路产生不能启动的危险。
  软启动的时间取决于C3的值以及芯片COMP输出的最大输出电流,即PIN1COMP)的输出电流对C3充电到正常工作电压的时间,当PIN1还连接其它电路时,还要考虑这些电路的分流作用。通常C30.1UF
  R3的作用时维持启动后C3上的高电压,通常取100K
  D1D2用普通的二极管即可。插件一般用1N4148,如采用表贴器件,可以使D1D2在同一封装中。
另外CMG大师写了个次级软启动,很有指导意义,大家可以搜搜去看下。
ericqin
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  • 2012-5-9 12:33:38
 
这个是什么芯片?
zcyzvs
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  • 2012-5-9 12:52:22
 
基本通用。
zcyzvs
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  • 2012-5-10 20:36:16
 
启动电路的设计和考量。
通用设计:
  目前所用的辅助电源都需要有自举功能。自举电路必须确保在辅助电源应该工作的所用条件能启动,包括集成电路参数、电容容量误差、电阻精度等所有变化在内。

  
           

D3输入来自变压器。启动过程为:Vin通过R4C4C1充电,当VCC电压达到芯片的启动电压时,辅助电源启动,VCC电压下降。然后,占空比逐渐增大,VCC电压仍然下降,当馈电支路提供能量逐渐增加并超过控制电路所需的能量时,VCC开始上升,当占空比达到正常工作时的占空比,VCC才能稳压在工作电压上,因此前面软启动电路中的C3不能过大,否则容易导致无法启动。
启动过程与负载、输入电压、控制器COMP的最大输出电流、C4C3等多个参数有关,而这些参数都有一定的范围或随时间有一定变化。为确保电源能够启动,应留有足够余量。目前要求在最恶劣条件下,VCC电压的下降不大于芯片最小开机电压与最大关机电压回差的1/3。要求在各种工作温度范围内、输入电压全范围内、输出负载全范围内辅助电源均应能正常启动。图中R4根据最低输入电压Vinmin、芯片的最高启动电压Vstmax和控制芯片的最大启动电流Istmax设计:
    R4(Vinmin-Vstmax)/Istmax
并注意Vinmin是指能加到R4的电压,小于要求的输入电压值。384X芯片供电的电压一方面应确保384X在任何应该工作的情况不被关断,另一方面要使驱动的MOS管栅电压不超过规定的要求。因此3843/5的供电电压应在1116V范围,3842/4的供电电压应取在14-16V
备注:1.此设计为通用型的设计,384X只是举例说明而已,不必局限于此芯片.
2.此启动电路并非是最佳的启动电路,但是是最普片的也是最简洁的启动电路,还有很多低功耗的启动电路,这里不再列出了,有兴趣可以在论坛上搜索。
这里R4 电阻涉及到一个耐压和功耗问题,不可忽视,尤其是电阻的耐压问题,常常被大家忽视,其后果也是很严重的。(搞了很多个错字,汗颜)
下面的一张图反应了部分电阻的耐压,供大家参考,具体耐压请查阅厂家提供的规格书。
liu1875
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LV8
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  • 2012-5-10 20:51:28
 
兄弟,你太强了,我恨不得跟你介绍个媳妇。白天忙公事的,晚上教网友,闲时间兼职,读书的时候做实验把女朋友搞掉了。

尼玛,你让我佩服的五体投地呀。
zcyzvs
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  • 2012-5-10 21:50:47
 
我是瞎忙,瞎讲,瞎扯得的,供大家无聊的时候看看。不必认真。
ericqin
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LV6
高级工程师
  • 2012-5-10 22:16:58
 
白天忙公事的,晚上教网友,闲时间兼职,读书的时候做实验把女朋友搞掉了。

这是什么情况。
eric.wentx
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  • 2012-5-10 23:07:49
 
启动电阻,我用470K*3+100K  4个1206,做应力测试的时候,发现265V输入的时候,470K上PK值有近180V.
hnndl
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  • 2012-5-12 13:00:00
 
太强了,好好收藏
木木很-shy
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  • 2015-12-20 18:44:18
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学习了。。。
zcyzvs
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  • 2012-5-10 22:22:14
 
今天多写点,以后要忙项目了,更新速度会变慢的。
电流采样电路的设计和考量:

  电流采样器件有两种,一种用电阻,一种用电流互感变压器。在电流较大时为减小采样的功耗,一般采样电阻功耗大于0.5W时可使用电流互感器。两种情况滤波电路的设计一样的。
        


R8C6对采样电流滤波,目的滤了开通瞬间引起的尖峰。但过大的时间常数不能使采样电流及时响应,因此设计要同时考虑两方面的因素。对100K左右的关频率,R8可使用470欧电阻,C6可使用220P电容,具体参数由调试确定。PCBC6应放在靠近PIN3的地方。
  采样电阻R7确定了峰值限流点,选择原则为:在所有需正常工作的条件下,辅助电源不能限流。通常较容易到限流点的条件是最低输入电压,最低工作温度、最大负载。设计应注意到一些容量因素,包括控制芯片限流点。对384X系列其限流误差为±10%Isen比较电压为0.9-1.1V)。考虑到其它因素的影响,实际应留有20%以上的余量。R7采用1%精度金膜电阻,应满足降额要求。
  采用电流互感器的电路中,电流互感器统一采用1100的互感器,D5应采用开关二极管,插件用1N4148,贴片用BAV70BAW56R9为几百至几K的电阻,通常为1k
ericqin
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  • 2012-5-10 22:25:22
 
互感器位置摆放的讲究是否也可以谈谈?
Bodoni
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LV10
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  • 2012-5-10 22:29:38
 
current sensor用在mosfet 的drain上,不是source
楼主sense resistor的特性有什么要求么?
zcyzvs
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  • 2012-5-10 22:35:30
 
sense resistor一般需要采用无感电阻比较好。
zcyzvs
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  • 2012-5-10 22:33:20
 
这个问题问的很好,互感器一般放在MOS的S-GND之间,有的人也会放到D级上,这样会导致电流检测有一点点的误差的,原理大家可以想想的,呵呵

ericqin
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  • 2012-5-10 23:11:26
 
ZCY兄,关于与MOS管摆放位置我有异议,放在s和GND之间的话,MOS管Cgs卸放电流冲击值会影响到互感器的检测,是实际电流与冲击电流值的叠加了吧。所以放到D上还是有一定道理的。
zcyzvs
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  • 2012-5-11 19:37:02
 
实际电流应该是没有MOS管Cgs卸放电流的吧,这个值是非常小的,其实放上边和下边关系都不大的,但是我实际使用的时候会放在下面的。
zcyzvs
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  • 2012-5-12 11:15:40
 
这个问题是我的错误,互感器应该放在上面,谢谢大家的指正。
ericqin
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  • 2012-5-10 23:11:49
 
这个是什么画图软件啊?挺好看的。
eric.wentx
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  • 2012-5-10 23:15:59
 
PADS?
zcyzvs
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  • 2012-5-11 19:39:27
 
哈哈,这个是大名鼎鼎的mentor软件啊,行业软件中排行第二的,比PADS高级,唯一遗憾的是缺乏系统教材,学习比较难,但是学会后,画板子非常的爽的。
ope8363744
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LV8
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  • 2012-10-23 10:20:12
 
可惜了,要等2个月。好贴
叶紫1987
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  • 2012-10-24 23:01:03
 
zcy,您好,很高兴看到您的帖子,收获颇丰。
最近我设计了一款多路输出反激式DCDC,由于是低压(12V)输入,所以原边峰值电流很大,可以达到12.5A,所以也采用了电流互感器。具体接法和您建议的一样,只是具体参数略有差异。有几点疑问如下:
(1)由于在市场上很难买到1:100的CT,我就买了一款1:1000的CT,也就是说12.5A的电流变为了12.5mA,您觉得这样合理吗?我担心电流太小,加上干扰什么的,到时就没了。
(2)D5可以使用肖特基二极管SS24么?管压降为0.55V,貌似比1N4148的管压降还小点,如果使用BAW56,就是2个同向二极管并联了。也可以吗?
(3)如果我的PWM芯片内部的电压限幅为1V,二极管D5的管压降为0.55V,那么我的采样电阻R7的阻值是不是等于(1V-0.55V)/12.5mA=36欧姆啊?
zcyzvs
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  • 2012-10-25 08:33:48
 
1)由于在市场上很难买到1:100的CT,我就买了一款1:1000的CT,也就是说12.5A的电流变为了12.5mA,您觉得这样合理吗?我担心电流太小,加上干扰什么的,到时就没了。
建议用1:100的,理论上互感器的副边圈数越高,检测的精度也就越高,但是这个也是有一定的前提的,如果你用1000的互感器,你需要考虑你的电流是否过小这个问题,反而会影响检测精度。你这个参数建议用1:100的。
(2)D5可以使用肖特基二极管SS24么?管压降为0.55V,貌似比1N4148的管压降还小点,如果使用BAW56,就是2个同向二极管并联了。也可以吗?
D5可以用SS24,但是你需要从成本上去考虑的。
(3)如果我的PWM芯片内部的电压限幅为1V,二极管D5的管压降为0.55V,那么我的采样电阻R7的阻值是不是等于(1V-0.55V)/12.5mA=36欧姆啊?
你这个计算是错误的,你还需要考虑线路压降,二极管的压降是加上去,不是减下来的。通常R7=(1V+0.55V+0.2V)/12.5mA=140ohm

叶紫1987
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  • 2012-10-25 09:59:14
 
(1)现在正在联系购买100:1的CT;
(2)做过工程的师傅就是比我们新手考虑的周全啊;
(3)我也是听别人这样说的,就这样设计了!麻烦您抽空看看这个帖子:【http://bbs.21dianyuan.com/132164.html】,其中39楼说是“R2采样电压是的采样幅值剪去D3压降”,这里还是有点疑惑,望解答一下。
(4)如果按您的建议,使用100:1的CT,那么我的采样电阻阻值=(1V+0.55V+0.2V)/125mA=14Ω,这样采样电阻的功耗为P=I[sup]2[/sup]R=0.125[sup]2[/sup]*14=0.2188W,那么在选择金属膜电阻的功率时,考虑多大的余量为好呢?选择0.25W的?还是选择0.5W or 1W的?
zcyzvs
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  • 2012-10-25 11:19:07
 
珍重申明:互感器副边计算方法更正。
1.关于D5的选择问题:无需考虑你D5的压降问题,选择开关二极管就可以了。这个D5的压降不会影响你的采样电压问题,且看采样电阻R7是在D5的后面,故此电阻不会影响后面的电压问题,倒是需要考虑的是后面电压的线路压降问题,一般通常经验取值线路压降取值0.2V。
2.互感器副边电压:互感器副边电压=采样所需要的电1V+VFD+0.2V=1.7v,这个电压也叫次级的磁势。那么这个电压有什么作用呢?
a,可以帮我们选择互感器磁环的AL值,
b,可以帮我们计算磁化电流大小。
3,采样电阻R7的计算值:比较电压/副边电流,既1V/12.5mA=80ohm.
叶紫1987
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初级工程师
  • 2012-10-25 12:16:04
 
非常感谢zcy工的详细解答,更正的计算方法与我最初的理解相重合,到时可以在实验中验证下。
现在最苦恼的是,耐流值为15A左右的电流互感器比较难买,定做的话,体积很大。我见过别人说过贴片式的CT,但也比较难买。
您可有什么好的资源啊?
zcyzvs
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高级工程师
  • 2012-10-25 12:44:42
 
现在最苦恼的是,耐流值为15A左右的电流互感器比较难买,
你不是搞错了哇,什么叫耐流值为15A左右的电流互感器啊,互感器自己绕个就好了啊,互感器的原边就是1圈而已,一个粗一点的铜线(2.0)就可以了啊,副边用0.3的线绕个100T就好了,贴片的也很多的哇。
磁环随便选啊,多的很的。
AE=VS*T/B*N(VS=1+0.7V+0.2V, )
叶紫1987
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LV4
初级工程师
  • 2012-10-25 13:17:22
 
我们手头没那么多材料噢,都是买现成的产品,直接用!
我买的那款如下图所示:


贴片的不好买啊,基本都停产了

AE=VS*T/B*N 各指的是什么啊?Vs我知道的
christopherliang
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LV2
本网技师
  • 2014-2-8 20:26:09
 
到电子市场找一个高B值的磁环,买点楼主说的绝缘线(找变压器厂帮忙)。
谁与争风
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LV6
高级工程师
  • 2016-3-28 09:32:43
  • 倒数3
 
查一下型号 能找到它的datasheet,看看就明白了

zcyzvs
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高级工程师
  • 2012-5-13 20:52:34
 
因近期较忙,此贴暂停更新,2个月后再续写。
zhangzhanglili
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助理工程师
  • 2012-5-14 10:24:25
 
太好了
天下游
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LV3
助理工程师
  • 2012-10-22 21:12:16
 
好贴,谢谢楼主,希望楼主,继续写下去。支持楼主
ZJB318222
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高级工程师
  • 2012-10-24 09:09:22
 
期待楼主更新
andah
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初级工程师
  • 2013-11-19 16:25:35
 
学习了!!!!!!!!!!顶起来。。。。。
zy550sc
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高级工程师
  • 2014-3-23 20:12:44
 
留名,回家慢慢学习
qingweifeng
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本网技师
  • 2014-4-25 09:00:02
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学习,等更新
小胜
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高级工程师
  • 2015-12-15 09:21:34
  • 倒数6
 
反激电源的设计看着比较容易,但实际做起来,还是有一定的难度的。
afeia168
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LV3
助理工程师
  • 2015-12-27 20:26:33
  • 倒数4
 
确实,反激看起来容易,如果从头到尾所有元件和参数要理论计算出来,确实不容易!为原创的帖子点赞
张东升
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LV1
本网技工
  • 2017-2-3 08:45:04
  • 倒数2
 
谢谢前辈的分享,对一个刚毕业的学生而言,收益颇丰
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