1、电压应力
电源电压应力是保证电源可靠性的一个重要指标。在电源中有许多器件都有规定最大耐压值,比如:场效应管的Vds和Vgs、二极管的反向耐压、IC的最大VCC电压以及输入输出电容的最大耐压。所以我们设计时必须要考虑到器件要承受的最大电压。再根据电压选择适当器件,最后再进行实际测试加以验证。但在测试时我们必须测试电源所有工作状态的电压应力,以确保在最恶劣的工作状态下也能留出约10%的安全裕量。ZLG输入冲击电压会做到最大的预留量,以应对各类工业现场所出现的情况,如下图1所示。
图1 ZLG电源产品极限特性表
2、电流应力
电源电流应力往往与热应力密切相关,比如二极管SK54最大平均电流为5A,但是它是在满足热应力降额前提下的极限参数。所以我们选择器件时必须要同时满足器件的电流应力与热应力;在满足器件热应力的前提下,选择合适额定电流值的器件方可保证电源可靠性要求。ZLG输入电流会做到最大的预留量,以应对各类工业现场所出现的情况,如下所示。
图2 ZLG电源产品输入特性表
3、反馈环路
反馈环路是电源的重要组成部分,我们设计电源时必须要保证反馈环路的稳定,如下图3所示。所以我们设计环路参数时需要保持一定裕度;比如增益裕度一般保持在20db左右,相位裕度保持在45度左右,穿越频率一般设置在开关频率的1/6,再实际测试加以验证环路的稳定性。
图3 电源反馈环路
4、磁性元件的磁饱和
我们在设计反激变压器以及一些储能电感时,设定最大磁通量Bm尤为关键。由于电源起机和短路保护时最大磁通量Bm大于稳态工作时的Bm,所以我设定变压器的Bm时需要预留足够的裕度。如图4所示,磁芯温度为100℃曲线可知Bm=0.35T时磁芯接近饱和,所以出于对电源起机、输出过流和短路等极限情况考虑,铁氧体P4材质的变压器的稳态Bm一般小于0.25T。
图4 磁性元件的磁饱和曲线
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