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【文原创】宽输入高效70W开关电源的设计考虑

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XIAOTU80

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2015-8-17 14:55:58

最近考虑设计一款70W单路5V输出的开关电源。
宽输入范围：AC65~265V；输出5V14A。
为了实现高效，输出采用同步整流方案。

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		2 XIAOTU80 XIAOTU80 离线 LV7 版主积分：17601 \| 主题：395 \| 帖子：5620 访问空间发消息积分:17601 版主 2015-8-17 14:57:12
		整体拓扑实现采用单端反激。另外想学习下谐振模式，并将其应用到这款设计上，大家有没有好的建议？回复 \| 举报 \|

		3 XIAOTU80 XIAOTU80 离线 LV7 版主积分：17601 \| 主题：395 \| 帖子：5620 访问空间发消息积分:17601 版主 2015-8-17 15:04:00
		为了降低输入和输出MOS的开关尖峰，考虑采用CCM。这样可以选用耐压低的MOS，其导通电阻也就更低，有利于效率的提高。担心个问题就是，采用了CCM后，同步整流会不会相比DCM模式更不好实现？同步整流，目前有很多芯片，甚至有集成在一起的芯片。同步整流控制芯片的品牌有很多，比如TI的28410，恩智浦的TEA1792等，大家还用到哪些同步整流芯片，可以推荐一下。回复 \| 举报 \|

		4 XIAOTU80 XIAOTU80 离线 LV7 版主积分：17601 \| 主题：395 \| 帖子：5620 访问空间发消息积分:17601 版主 2015-8-17 15:09:42
		输入谐振模式的控制芯片，比如SSC1S311，UCC28610等，大家有推荐的？回复 \| 举报 \|

			5 XIAOTU80 XIAOTU80 离线 LV7 版主积分：17601 \| 主题：395 \| 帖子：5620 访问空间发消息积分:17601 版主 2015-8-17 15:12:15
			还有FAN6961，有没有几种品牌的芯片封装一样，引脚定义一样，可以通用？还有英飞凌的，抽空去查查，看有没有谐振模式的控制芯片。大家有用的吗？回复 \| 举报 \|

		6 XIAOTU80 XIAOTU80 离线 LV7 版主积分：17601 \| 主题：395 \| 帖子：5620 访问空间发消息积分:17601 版主 2015-8-17 15:17:43
		因为宽输入范围，所以不想用正激了。反激相比来说，自己设计起来可以更可靠一些。输入MOS，可以选个500~700V，低导通电阻的。输出MOS，选个40-50V的.忘记了200v左右的是针对24V输出的。回复 \| 举报 \|

		7 XIAOTU80 XIAOTU80 离线 LV7 版主积分：17601 \| 主题：395 \| 帖子：5620 访问空间发消息积分:17601 版主 2015-8-17 15:18:54
		大家要是有好的方案，也可以推荐，参考一下。比如输入范围AC90-260V的，65-90W的单5V输出，也应该可以好好参考一下。回复 \| 举报 \|

		8 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109912 \| 主题：142 \| 帖子：45931 访问空间发消息积分:109912 版主 2015-8-17 15:27:28
		准备实现多高的效率？回复 \| 举报 \|

			9 XIAOTU80 XIAOTU80 离线 LV7 版主积分：17601 \| 主题：395 \| 帖子：5620 访问空间发消息积分:17601 版主 2015-8-17 16:15:09
			初步定85%以上，好实现？回复 \| 举报 \|

				10 XIAOTU80 XIAOTU80 离线 LV7 版主积分：17601 \| 主题：395 \| 帖子：5620 访问空间发消息积分:17601 版主 2015-8-18 08:24:31
				大体计算下，一般能达到多高的效率比较合适？损耗越低，可靠就行回复 \| 举报 \|

				12 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109912 \| 主题：142 \| 帖子：45931 访问空间发消息积分:109912 版主 2015-8-18 10:00:27
				这个效率，应该比较容易实现的。回复 \| 举报 \|

					14 XIAOTU80 XIAOTU80 离线 LV7 版主积分：17601 \| 主题：395 \| 帖子：5620 访问空间发消息积分:17601 版主 2015-8-18 13:47:34
					采用准谐振模式，CCM还是DCM容易实现？ CCM对MOS的耐压可以要求更低点回复 \| 举报 \|

						15 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109912 \| 主题：142 \| 帖子：45931 访问空间发消息积分:109912 版主 2015-8-18 15:26:32
						准谐振模式？谐振的话还能CCM吗？回复 \| 举报 \|

							16 XIAOTU80 XIAOTU80 离线 LV7 版主积分：17601 \| 主题：395 \| 帖子：5620 访问空间发消息积分:17601 版主 2015-8-18 21:32:58
							对于谐振也是刚接触,刚看了篇文章,CCM,准谐振模式,LLC波形的对比见附件. 例子可以看出来,准谐振模式大大降低了开关损耗.CCM的开关损耗是其3倍,仅仅指那个例子中的分析数据. DCM的开关损耗在二者之间波动. 回复 \| 举报 \|

								17 XIAOTU80 XIAOTU80 离线 LV7 版主积分：17601 \| 主题：395 \| 帖子：5620 访问空间发消息积分:17601 版主 2015-8-18 21:33:31
								准谐振和谐振变换.pdf 回复 \| 举报 \|

								26 hwx-555 hwx-555 离线 LV10 总工程师积分：21245 \| 主题：55 \| 帖子：5815 访问空间发消息积分:21245 LV10 总工程师 2015-8-19 13:41:13
								可以用高压QR低压CCM的IC做回复 \| 举报 \|

							18 XIAOTU80 XIAOTU80 离线 LV7 版主积分：17601 \| 主题：395 \| 帖子：5620 访问空间发消息积分:17601 版主 2015-8-18 21:37:41
							准谐振有个关键,就是变压器的设计. 下面这篇文章,看不出其变压器设计方法,看了这文章后,感觉设计变压器还是按照CCM或者DCM来设计? 准谐振开关电源高效设计方法.pdf 之前好象也注意到有专门的文章介绍准谐振模式变压器的设计. 回复 \| 举报 \|

							19 XIAOTU80 XIAOTU80 离线 LV7 版主积分：17601 \| 主题：395 \| 帖子：5620 访问空间发消息积分:17601 版主 2015-8-18 21:44:50
							"无前端PFC的CCM准谐振反激转换器方案"看到有文章提到了这个,采用CCM的大功率准谐振反激转换器. "应用于准谐振反激电源转换器的连续导电模式(CCM)结合了PWM(CCM模式下更高峰值功率能力)和QR(输出对地短路条件下更低EMI、更低开关损耗及固有的安全特性)的优势，正在迅速成为未来产品的首选反激方案，提供极佳且固有的安全特性(更低开关频率，输出对地短路)。" 看了上面这段话,感觉CCM的QR模式也是存在的. 还有介绍提到:反激式转换器广泛应用于交流/直流电源，尤其适用于输出功率低于150W的电源。单开关反激式转换器具备三种基本工作模式：连续导通模式(CCM)、断续导通模式(DCM)和准谐振(QR)模式。这三种工作模式都具备各自的优缺点。看了这段话,又感觉QR类似于临界模式了.既有CCM,也可能某个变化阶段,处在DCM. 回复 \| 举报 \|

							20 XIAOTU80 XIAOTU80 离线 LV7 版主积分：17601 \| 主题：395 \| 帖子：5620 访问空间发消息积分:17601 版主 2015-8-18 22:01:34
							临界模式是不是准谐振？刚看到有人也提到了一样的疑问. 可能大家在初学准谐振时,常有这样的疑问吧. https://bbs.21dianyuan.com/146740.html 有人解答到"BCM指反射电压开始↓（激磁电流为0，放磁完毕）但是还没↓→谷点时开始对变压器充磁；QR会引入一个延时，等反射电压↓→谷点后再开始对变压器充磁，应该是DCM。" 还看到有人提到,QR模式只能工作在DCM模式变压器按照DCM模式计算. 设计变压器时,不知道是不是这样? 回复 \| 举报 \|

								24 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109912 \| 主题：142 \| 帖子：45931 访问空间发消息积分:109912 版主 2015-8-19 08:42:27
								先弄明白，什么叫谐振，也就是谐振的基本原理是什么吧。你说了这么多，到底搞明白了没有，CCM可以使准谐振吗？回复 \| 举报 \|

		11 XIAOTU80 XIAOTU80 离线 LV7 版主积分：17601 \| 主题：395 \| 帖子：5620 访问空间发消息积分:17601 版主 2015-8-18 09:19:09
		输出5V14A，输出MOS选型时，一般额定电流选取多大的？有啥经验回复 \| 举报 \|

			13 xinlong xinlong 离线 LV6 高级工程师积分：559 \| 主题：45 \| 帖子：139 访问空间发消息积分:559 LV6 高级工程师 2015-8-18 12:19:09
			查了半天，发现有家 80V-120A-2.2M欧的管子，还有100V-100A-4M欧的管子，以及75V-80A-4.9m欧的管子，都是不错的选择，最后再考虑下综合比较一下。回复 \| 举报 \|

				23 XIAOTU80 XIAOTU80 离线 LV7 版主积分：17601 \| 主题：395 \| 帖子：5620 访问空间发消息积分:17601 版主 2015-8-18 22:33:52
				已经选好了一个,申请了样品. 回复 \| 举报 \|

		21 XIAOTU80 XIAOTU80 离线 LV7 版主积分：17601 \| 主题：395 \| 帖子：5620 访问空间发消息积分:17601 版主 2015-8-18 22:02:52
		"DCM、CCM及QR模式电源设计及效率对比试验",刚看到王工写过这篇文章,分析的比较好.到时候好好看看. 应该对了解QR,对设计这个电源有很大的帮助. 回复 \| 举报 \|

			22 XIAOTU80 XIAOTU80 离线 LV7 版主积分：17601 \| 主题：395 \| 帖子：5620 访问空间发消息积分:17601 版主 2015-8-18 22:08:46
			https://bbs.21dianyuan.com/178468.html 这个连接放这里先保存一下,随时可以过去读一下. 回复 \| 举报 \|

				25 XIAOTU80 XIAOTU80 离线 LV7 版主积分：17601 \| 主题：395 \| 帖子：5620 访问空间发消息积分:17601 版主 2015-8-19 12:21:14
				CSD19506KCS用在输出同步整流上，内阻很低。 IPB042N10N3G性能也很好。 IPW65R110CFD用在输入端，内阻才0.11，损耗相对可以降低不少。回复 \| 举报 \|

					27 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109912 \| 主题：142 \| 帖子：45931 访问空间发消息积分:109912 版主 2015-8-19 15:05:07
					记得有人提到过，用作同步整流的MOS管，决定最终效率的不仅仅是导通内阻。你可以对比一下试试。回复 \| 举报 \|

						28 XIAOTU80 XIAOTU80 离线 LV7 版主积分：17601 \| 主题：395 \| 帖子：5620 访问空间发消息积分:17601 版主 2015-8-19 20:45:36 倒数10
						最近在找样品,学习设计个准谐振+同步整流的宽输入范围的样机. 等调试的时候,也是提升最快的时候,尽管在调试过程中需要不断的修改参数,而且会遇到很多问题. 回复 \| 举报 \|

						29 XIAOTU80 XIAOTU80 离线 LV7 版主积分：17601 \| 主题：395 \| 帖子：5620 访问空间发消息积分:17601 版主 2015-8-19 20:51:24 倒数9
						到时候再找个别的MOS管子对比看看. 也想到了,可能设计的同步整流,会在轻载或者重载的时候效率不高,或者轻载不稳定. 现在不怕出问题出了问题去解决,就能多理解下同步整流和准谐振是怎么工作的了. 回复 \| 举报 \|

							30 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109912 \| 主题：142 \| 帖子：45931 访问空间发消息积分:109912 版主 2015-8-20 08:56:40 倒数8
							满足你的效率要求肯定没有问题了，没看到别人目标都是91% 回复 \| 举报 \|

								31 XIAOTU80 XIAOTU80 离线 LV7 版主积分：17601 \| 主题：395 \| 帖子：5620 访问空间发消息积分:17601 版主 2015-8-20 14:34:27 倒数7
								别人经常设计的输入范围宽，我这一设计还要考虑AC65，满足DC110的20%波动要求。所以要增加一些损耗，比如变压器的漏感就要相对比较大了。所以感觉91%的目标有点高了。关于MOS的损耗，说的有道理，不能只看规格书中给的值。主要看工作温度时的导通电阻值，所以其导通电阻要比规格书给的要高很多。规格书中如果直接给出不同温度时不同电流下的导通电阻值，查图选值就很方便了。再看有人用下面公式计算： R_DS(ON)HOT = R_DS(ON)SPEC [1 + 0.005 x (T_J(HOT) - T_SPEC)] 尽量让MOS发热低，这样导通电阻值就低了，有利于降低损耗。回复 \| 举报 \|

									32 XIAOTU80 XIAOTU80 离线 LV7 版主积分：17601 \| 主题：395 \| 帖子：5620 访问空间发消息积分:17601 版主 2015-8-20 14:37:59 倒数6
									电源工程师指南：大功率电源中MOSFET功耗的计算-非常好.docx 回复 \| 举报 \|

									33 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109912 \| 主题：142 \| 帖子：45931 访问空间发消息积分:109912 版主 2015-8-21 09:01:47 倒数5
									我说了，不仅仅取决于导通内阻，好像跟那些CISS电容什么也有很大关系。具体内容忘了。回复 \| 举报 \|

										34 XIAOTU80 XIAOTU80 离线 LV7 版主积分：17601 \| 主题：395 \| 帖子：5620 访问空间发消息积分:17601 版主 2015-8-21 12:06:11 倒数4
										是的，昨天刚看到，你说的有道理。看到两种对比，导通内阻低的和高点的，结果最后加起来损耗差不多。所以不能只看导通内阻。回复 \| 举报 \|

						35 hellbaron2008 hellbaron2008 离线 LV8 副总工程师积分：3654 \| 主题：23 \| 帖子：418 访问空间发消息积分:3654 LV8 副总工程师 2015-8-31 06:27:42 倒数3
						应该还有寄生电容吧。回复 \| 举报 \|

							36 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109912 \| 主题：142 \| 帖子：45931 访问空间发消息积分:109912 版主 2015-8-31 08:13:58 倒数2
							是，好像是跟MOS管的好几个寄生参数有关。回复 \| 举报 \|

								37 XIAOTU80 XIAOTU80 离线 LV7 版主积分：17601 \| 主题：395 \| 帖子：5620 访问空间发消息积分:17601 版主最新回复 2015-10-30 09:43:06 倒数1
								一般75W以上的电源，需要增加PFC部分，抑制谐波？测试的时候，通常啥样的电源要测量谐波部分？回复 \| 举报 \|

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