世纪电源网社区logo
社区
Datasheet
标题
返回顶部
精华
原创

反激变换器设计与分析

  [复制链接]
查看: 41056 |回复: 299
1
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-1-5 14:57:04
关于反激变换器的一点点见解。

首先是设计流程。
一、确认基本技术参数;
温馨提示:应该养成良好的工作习惯,不管产品的功率有多么小,技术多么简单,坚持为每一个产品制作出一份详细的技术规格书。首先要弄清楚自己是要做一个什么样子的产品,这会让你的设计思路更加明确,以及如何展开下一步的工作。

技术参数分两种:基本的,详细的。
基本技术参数一般需要列举的如下(以60W产品为例):
最小输入电压: 85VAC
最大输入电压: 265VAC
输出电压电流 12V5A(精度1%
最低效率 85%
工作温度 -25~+60℃

详细的技术参数比较麻烦,根据不同的情况不同,需要列举的参数有多又少。一般包括:输入输出特性、保护特性、安规、EMC、可靠性、应用环境、产品尺寸、输入输出端口定义、产品标签、外壳标签、产品包装等等。


输入输出特性
输入电压范围、输入频率、功率因素、最大输入电流、冲击电流、输出电压范围、输出电流范围、电压调整率、负载调整率、稳压精度、纹波峰峰值、整机效率、待机功耗、开机延迟时间、输出电压上升时间、容性负载、开关机过冲幅度、动态响应时间、动态响应幅度、以及最小启动电压。


保护特性
输入欠压保护点、输入欠压恢复点、输入过压保护点、输入过压恢复点、输出过压保护点、输出短路保护方式、过温保护点、过温恢复点



温馨提示:对于一些非标准产品,如果不清楚该列举那些参数,建议参考竞争对手的产品资料或者行业内最有影响力的供应商。如果这些资料都没有,就尽量向标准产品的技术指标靠近。
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-1-5 16:03:44
 
二、设计思路制定设计方案与参考计算 根据产品的技术规格找出设计难点及解决措施;
温馨提示:不要怕别人超过你,也不要有太多的技术保留,如果你想最大程度的避免失败。设计方案应该在立项初期就经过广泛的内部讨论,到底选用什么方案(如特别功率器件啊!电容啊!芯片啊!),多听取周围人的意见,久而久之一定受益匪浅。因为立项前期一般是非正式讨论,如果是新手,一定要避免占用别人过多的时间(切忌什么都问个不停)。

开关芯片选哪家的?EMI电路如何配置?输入电容取多少?开关频率?MOS如何选?二极管?磁芯?输出电容?好多人在这一步不知如何往下走,下一步将重点分析。
12V5A,通用输入,标准的配置就是8N60+MBR20100
需要注意的是,这个参数不是出来的,因为计算值跟实际情况往往差别非常大,有很大的“弹性”。针对如何选型,我们首先要考虑的是公司仓库里有什么,能不能用到。设计产品时,应该是你设计的变压器参数(电压电流应力等)来满足这些元器件的参数。而不是先设计好变压器,再去寻找半导体元器件,实际开发过程和教材上说的是不一样的。所以,你首先要考虑到的是,公司目前有没有合适的物料。不管是工模电感、半导体,还是电解电容,优先采用库存物料会大大缩短开发周期和减少各种不确定的因素。
因为开关电源行业竞争非常激烈,物料选型的第二个原则是:竞争对手选什么。或者是整个行业目前的“流行趋势”,也可以理解为大家都这么干! 有时候行业“默认”的做法比第一条原则还要重要。举个例子,相当一部分工业产品“不认可”400V的电解电容,都是450V的,也有部分厂家不认可国产的。 再例如,PC电源里面的输入输出电容、磁芯等永远都是那么小!你不能说人家是偷工减料,那个行业都是那样,不然电脑怎么会那么便宜。中小功率产品绝大部分都是600V的MOS,12V输出大部分都是100V的二极管等等...
物料(参数)选型的第三个原则,也不能说是原则。就是查阅半导体公司提供的各种应用文档、评估板、设计手册等等。TIONFairchildPISTInfineon都有大把技术文章,而且现在比起前几年要“友好”很多,都还是中文的,不看可惜了。物料选型时求助于网路,效率应该是最低的。
vincentshan0
  • 积分:662
  • |
  • 主题:28
  • |
  • 帖子:168
积分:662
LV6
高级工程师
  • 2014-3-3 15:58:45
 
来学习!
hwang9
  • hwang9
  • 离线
  • LV6
  • 高级工程师
  • 积分:445
  • |
  • 主题:2
  • |
  • 帖子:134
积分:445
LV6
高级工程师
  • 2014-3-15 19:49:50
 
楼主这是一篇好贴,感觉在小功率电源上楼主做过很多啊。
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-3-16 11:57:13
 
YES,我主要是做小功率的
huhushuai
  • 积分:1902
  • |
  • 主题:31
  • |
  • 帖子:535
积分:1902
LV6
高级工程师
  • 2014-3-20 21:39:46
 
我也在学小功率,可以和楼主学习啊。
dongqiyan123
  • 积分:178
  • |
  • 主题:6
  • |
  • 帖子:30
积分:178
LV2
本网技师
  • 2014-7-4 13:35:10
 
我在做小功率的,,学习了
long223349
  • 积分:847
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:359
积分:847
LV6
高级工程师
  • 2014-11-2 19:30:59
 
/*********** 广告已删除 ***********/
long223349
  • 积分:847
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:359
积分:847
LV6
高级工程师
  • 2014-11-2 22:11:31
 
#广告已删除#
stevenyeh
  • 积分:1723
  • |
  • 主题:2
  • |
  • 帖子:49
积分:1723
LV6
高级工程师
  • 2019-1-15 09:17:35
 
来学习!
qingweifeng
  • 积分:288
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:24
积分:288
LV3
助理工程师
  • 2014-8-4 23:19:02
 
谢谢分享
一花一天堂
  • 积分:4066
  • |
  • 主题:34
  • |
  • 帖子:1892
积分:4066
LV8
副总工程师
  • 2014-1-5 16:40:27
 
小凡凡一点也不凡,呵呵 ~
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-1-5 16:45:34
 
无聊,瞎掰,打发时间。
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-1-5 17:16:37
 

采用什么芯片,在公司内部经过了一番激烈的讨论,每个人都发表了自己的看法,火药味十足。
最后大家分成两派,一派认为UC343最合适,简单可靠成本低;一派认为UC3843是老掉牙的东西,该送进博物馆了。当下应该与时俱进,采用QR模式的NCP1337。而目前的情况是,公司只有两种芯片:UC3843、TOP245(假设,二者并不是同代产品),如何抉择? 请听下会分析,快5点半了,我去买菜了。
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-1-5 20:27:17
 
对于60W这个级别的开关电源,我们可以采用下面三种输入电路,修改若干参数后,前面两种结构应用在300W以下应该没有什么问题(需要考虑防雷的场合,输入端还要加强)。仔细察看这三种结构,会发现他们有所相同也有所不同,最大的区别在共模电感配置这一块。
(注:输入端的放电电阻画掉了,图纸都是刚刚画的,难免有点小毛病




注:不管有没有强制要求,不管你的PCB板进出线是端子连接还是导线连接,请给L、N、PE等端口做好清晰、正确的丝印。

先从输入电路①开始,从头至尾缕缕。
我做设计时一般很少精确计算,事实是输入滤波电路也很难进行精确计算。某些看起来并不太科学(或者并不流行)的设计思路,很多时候往往会非常有用,这也是我发这条帖子的原因之一, 当然了,如果出现明显错误,敬请指出。


F1保险管的寿命受输入浪涌电压和浪涌电流的双重影响,应该尽可能采用慢恢复型保险管,一般是按照最大输入电流的两至三倍选取。AC输入时,浪涌电压的影响可能要严重些。电池输入(低压),如果输入端抑制不足,浪涌电流对保险管的影响可能要严重些。AC输入时,在工业场合,浪涌电压也远比民用场合严重,这时防雷器件(参数及结构配置)的设计对保险管的影响尤其突出,必要时还要采用双(三)保险。相关设计过程可以参考专门针对防雷电路、浪涌电流抑制电路的设计文献。单保险管要接在L线上,且玻璃管引线封装最好增加一层热缩套管,并且在PCB板上标明容量。
RT1热敏电阻的主要作用是抑制输入浪涌电流,RT1过大,发热严重。RT1过小,可能会影响到保险管和输入电解电容的寿命。输入冲击电流一般是硬性指标,选择RT1时一定要仔细的核实最大冲击电流限制值,如果没有给出这项要求,可以参考同等功率级别的其他类型产品。在全密封条件下,RT的发热可能会非常严重。另外,如果产品要求低温启动测试,RT阻值会变得相当大,很可能导致产品无法正常起机。
X电容:60W的产品,采用0.47uFX电容,比较保险。换句话说,30W的产品,应该采用0.22uFX电容,120W的产品采用1uFX电容。尽管这种方法没有什么科学依据,但是确实屡试不爽。如果你喜欢比较有挑战性的工作,那就另当别论了。X电容与Y电容不同,X电容容量大一点也不会让其他地方变得更加恶劣。在成本不是主要因素的情况下,对自己好一点,多留条活路。另外,在图①中,绝大部分人并不认可C4作用,此处存在了很大争议性。
Y电容:Y电容的配置有两个的,也有四个的;有102的,也有222472的,有串磁珠的,也有串电阻的,只要EMI都能过,只要泄露电流没超,都是万岁!总之五花八门,千奇百怪。这也反映出人们内心对于Y电容充满深深的恐惧。其实Y电容并没有错,性能也较为优良,罪魁祸首都在于磁性材料(共模电感、变压器)及接地方式,后续分析。
MOV1压敏电阻的计算方式并没有统一标准,一旦对实际情况估算错误(击穿电压偏低),反而会对产品造成严重的危害。在防雷要求不高的民用产品中,一般采用14K471居多,工业场合一般都在500V以上,如14K51114K561等等。如果你不了解产品的真实用电环境(非居民小区用电),要尽量避免使用500V以下的压敏电阻。不同的行业,采取的防雷措施不尽相同,论坛上也讨论较少,一定要认真仔细的研究,特别是与多个保险管的配置方面。另外,配置防雷管后,耐压测试时往往会出现误动作,这也是让人头痛的问题。MOV1需要增加热缩套管。
DB1小功率产品,选型比较简单。从散热的角度考虑,宽范围60W产品,整流器的最低规格不应该低于2A。在成本不苛刻的条件下,一般采用4A即可。
对于某些特殊场合,如存在瞬态高浪涌电压,整流器的规格应该进一步增大。有种情况很少见(但确实有存在),有部分工程师选择输入电解电容时,会选择超大的容量(可能是量不大,又是自家用),而浪涌抑制(热敏)电阻的规格却特别小。这时候强大的冲击电流会对保险管和整流器形成致命的威胁。专业的电源制造公司不会出现这种情况,而非专业制造商,在开发系统配套产品时,由于开发人员经验不足,又缺乏严谨的测试规范,而忽略这些潜在的隐患。

共模电感:上面分别给出了三种配置,方案①,这种配置比较多。我们经常看到的情况是:前级一个¢816的小磁环(30~1000uH),后级采用一个¢2025的大磁环(15~30mH),前级作用在高频,后级低频,高低搭配刚好合适。方案②,这种情况也较为常见,前后两个一模一样的共模线圈,非常美观。采用这种配置时,为了保证较好的滤波效果(降低分布电容),每一级的电感量(匝数)不能太高。这样不仅会降低共模电感的分布电容,绕制工艺也会相对简单,而且美观,就是成本较高。方案③,一般对EMI要求较低的产品较多使用,低成本EE型共模电感最为常见。部分对成本要求苛刻的产品中,不少人也会采用单个¢1825左右的磁环来设计,这需要开发人员具备足够的经验及技巧。共模电感的材质、形状、绕制工艺对滤波效果影响较大,而且EMI滤波元件配置与整机结构也有很大的关系。很多人不晓得如何去计算共模电感值,下面是一种参考方法(适用于中小功率)。
100KHZ------30mH
1.0MHZ------3.0mH
10MHZ-------300uH
100MHZ------30uH
5.0MHZ------600uH
30MHZ-------100uH
在传导测试时,3*F1MHZ5MHZ2030MHZ这四个点容易出问题。
注:1、这种方法,只具有规律性,而没有科学性;
2、共模电感的材质、形状、绕制工艺对其滤波效果影响非常大;
3、共模电感不会饱和(对称绕制),但会产生较高的浪涌电压;
4、共模磁环,最好只绕两层,在磁环绕制工艺方面建议多下点功夫;
5、共模滤波的设计原则是如何让其更有效。
(这部分内容容易引起歧义,有时间再补充。如果陆续上传一些比较实用的资料,应该理解起来较为容易
mmc_21
  • mmc_21
  • 离线
  • LV8
  • 副总工程师
  • 积分:8862
  • |
  • 主题:78
  • |
  • 帖子:825
积分:8862
LV8
副总工程师
  • 2014-1-6 07:02:10
 
感谢!
a562608
  • 积分:252
  • |
  • 主题:14
  • |
  • 帖子:65
积分:252
LV3
助理工程师
  • 2014-1-6 14:53:24
 
感觉设计靠经验多一点,效率高一点
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-1-6 21:58:19
 
简单的产品是这样,开发复杂的产品,还是需要深厚的理论功底。
多动动手,肯定没有坏处,很多时候可以弥补理论上的“盲区”。
Friedel
  • 积分:221
  • |
  • 主题:5
  • |
  • 帖子:49
积分:221
LV3
助理工程师
  • 2014-1-7 08:29:39
 
楼主写得不错!~ 学习, 收藏了
(看到有几个错别字
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-1-7 12:03:11
 
呵呵!没有仔细检查,有时间再整理。
ope8363744
  • 积分:4111
  • |
  • 主题:257
  • |
  • 帖子:1752
积分:4111
LV8
副总工程师
  • 2014-1-10 08:43:36
 
这部分写的相当不错。大电解小保险丝,在开关冲击的时候,保险丝很容易挂掉,俺深有体会
mandy2
  • mandy2
  • 离线
  • LV6
  • 高级工程师
  • 积分:1799
  • |
  • 主题:51
  • |
  • 帖子:909
积分:1799
LV6
高级工程师
  • 2014-1-10 19:53:39
 
非常详细!
何仙公
  • 积分:9885
  • |
  • 主题:29
  • |
  • 帖子:1593
积分:9885
版主
  • 2014-2-15 23:28:03
 
压敏电阻部分,别人已经完成公式,输入严酷等级就行,设计变得简单而强大了https://bbs.21dianyuan.com/167389.html
Coming.Lu
  • 积分:50224
  • |
  • 主题:39
  • |
  • 帖子:16040
积分:50224
版主
  • 2014-2-16 09:00:13
 
有规律性,也有科学性。
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-2-16 12:12:33
 
压敏电阻的计算需要考虑到输入阻抗(热敏电阻、差模电感、共模电感)、保险管容量、CIN大小等等多种因素。
(特别是很多产品的保险管并不是单纯的熔丝,而且压敏电阻也并不一定是刚好在FUSE之后。而且L-N与L、N-PE测试时,需要分别考虑其影响)
EMC中的四级只是一个测试标准,没办法去量化计算,符不符合要求,应该取决于以下四点:
1、输出电压有没有跌落(保护)现象;
2、产品会不会损坏;
3、保险管是否存在严重的损伤;
4、共模电感的飞弧控制措施。
化二为一
  • 积分:2926
  • |
  • 主题:113
  • |
  • 帖子:1149
积分:2926
LV8
副总工程师
  • 2014-7-4 14:05:04
 
共模电感的飞弧,是什么回事?我看到一些电源上,在共模电感线圈上放一些放电管或者“火花隙”,听说是为了抑制过压的。
化二为一
  • 积分:2926
  • |
  • 主题:113
  • |
  • 帖子:1149
积分:2926
LV8
副总工程师
  • 2014-7-4 14:15:13
 
压敏电阻,主要应用于输入的L、N之间的差模瞬态干扰的抑制,不影响安规测试。
但是压敏电阻可能低阻化(600~1000欧),导致自燃或保险丝烧断。
kevin1987_ma
  • 积分:141
  • |
  • 主题:3
  • |
  • 帖子:16
积分:141
LV2
本网技师
  • 2014-2-16 14:02:36
 
请问:玻璃管的保险丝引线封装最好增加一层热缩套管,是防止与其他的元器件发生短路现象吗?
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-2-16 14:21:49
 
如果是立式安装就有可能,这个我也不是很清楚,很少用到。
不过以前我做实验时玻璃封装的小型保险管炸碎过,面脸都是。
不仅仅是保险管,有些做工精良的裸板产品,也会将容易触碰到的高压引脚用热缩套管包裹起来。
kevin1987_ma
  • 积分:141
  • |
  • 主题:3
  • |
  • 帖子:16
积分:141
LV2
本网技师
  • 2014-2-16 14:54:00
 
哦,明白,真心感谢楼主~
lailinjun88
  • 积分:935
  • |
  • 主题:33
  • |
  • 帖子:143
积分:935
LV6
高级工程师
  • 2014-2-16 22:45:14
 
不错
化二为一
  • 积分:2926
  • |
  • 主题:113
  • |
  • 帖子:1149
积分:2926
LV8
副总工程师
  • 2014-7-4 14:01:50
 
解释得大好了,化二受教了!与我们的经验一致。30MHZ的高频共模抑制,最好使用镍锌铁氧体
liushuifong
  • 积分:690
  • |
  • 主题:4
  • |
  • 帖子:39
积分:690
LV6
高级工程师
  • 2014-7-10 19:23:03
 
讲解非常详细
第一滴泪二世02
  • 积分:224
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:12
积分:224
LV3
助理工程师
  • 2021-9-29 09:41:13
  • 倒数6
 
我看得好认真,学习了不少东西,感谢感谢!!!
batteryli
  • 积分:4083
  • |
  • 主题:57
  • |
  • 帖子:1720
积分:4083
LV8
副总工程师
  • 2014-1-10 19:04:05
 
唉呀,我来晚了呀。

anway
  • anway
  • 离线
  • LV3
  • 助理工程师
  • 积分:296
  • |
  • 主题:6
  • |
  • 帖子:85
积分:296
LV3
助理工程师
  • 2014-8-22 09:50:28
 
原来最近中央出的工伤新规还是有渊源的呀,大家都是下班就顺道买菜了。
怎么办
  • 积分:1336
  • |
  • 主题:26
  • |
  • 帖子:378
积分:1336
LV6
高级工程师
  • 2014-1-5 17:35:14
 
蒋洪涛
  • 积分:2077
  • |
  • 主题:36
  • |
  • 帖子:780
积分:2077
LV8
副总工程师
  • 2014-1-6 09:58:44
 
这个值得一看
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-1-6 11:56:15
 
谢谢!反激每个人都看得懂,“难度”颇大!
目前力争文字简洁,易懂,尽量避免出现炒咸菜、回锅肉现象。
zhojianjin
  • 积分:1348
  • |
  • 主题:3
  • |
  • 帖子:526
积分:1348
LV6
高级工程师
  • 2014-1-6 22:19:57
 
支持原创
oth24
  • oth24
  • 离线
  • LV6
  • 高级工程师
  • 积分:444
  • |
  • 主题:7
  • |
  • 帖子:39
积分:444
LV6
高级工程师
  • 2014-1-6 22:43:39
 
持续关注,期待楼主更新。
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-1-7 00:13:58
 
谢谢关注,目前好多东西都是关于设计思路的一些个人见解。没有去认真查阅核实,文字都是实时打出来的,稍微编辑后就发出来了。如果出现了明显的错误,欢迎指正。
Cin,产品中最重要的一个元件,而选型设计中往往被直接忽略,如果Cin选择不当,计算的结果会毫无意义,下一议题会专门展开讨论。
Coming.Lu
  • 积分:50224
  • |
  • 主题:39
  • |
  • 帖子:16040
积分:50224
版主
  • 2014-1-7 08:34:07
 
看你打得那么辛苦,有错也不好意思说啊。
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-1-7 11:53:46
 
没事的,我还算放的开的那种。一般比较直接,想不说错都难了。
如果要去一条一条的核实,会浪费我大量的精力,估计写着写着又得黄了。
想到那里写到那里,有明显错误,大家指出来会更好,毕竟每个人的经历都不同,经验有限。
我跟你们不一样,如果说错话了,负面影响较小。
Coming.Lu
  • 积分:50224
  • |
  • 主题:39
  • |
  • 帖子:16040
积分:50224
版主
  • 2014-1-7 12:18:44
 
LN52CCW
  • 积分:152
  • |
  • 主题:6
  • |
  • 帖子:21
积分:152
LV2
本网技师
  • 2014-1-7 09:00:09
 
感谢分享,期待更新
not2much
  • 积分:3395
  • |
  • 主题:38
  • |
  • 帖子:1252
积分:3395
LV8
副总工程师
  • 2014-1-7 02:22:38
 
好贴!
Coming.Lu
  • 积分:50224
  • |
  • 主题:39
  • |
  • 帖子:16040
积分:50224
版主
  • 2014-1-7 08:04:35
 
内容挺多,顶一下。
anway
  • anway
  • 离线
  • LV3
  • 助理工程师
  • 积分:296
  • |
  • 主题:6
  • |
  • 帖子:85
积分:296
LV3
助理工程师
  • 2014-8-22 10:16:08
 
我们一起顶
rongshengju
  • 积分:1199
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:70
积分:1199
LV6
高级工程师
  • 2014-1-7 09:56:00
 
好帖,支持楼主。
XIAOTU80
  • 积分:17349
  • |
  • 主题:392
  • |
  • 帖子:5593
积分:17349
版主
  • 2014-1-7 11:06:16
 
关注中
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-1-7 12:11:47
 
关于设计思路的讨论,或许是因为保密的原因,大家一般比较含蓄。
后续准备花大量的时间在这方面做深入分析,温故而知新,相信大家仍然会有所收获。
oyang314
  • 积分:1541
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:464
积分:1541
LV6
高级工程师
  • 2014-3-29 14:29:24
 
电源网有1人,太保守了, 级别还特高,发了帖子做了整改,只给图就是 不告诉你怎么改的,帖子问了几百楼了,都没回答,真不知道他发贴为了啥?要多有点和楼主一样能够毫无保留与大家一起交流,让更多的人学习,这才好啊!
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-4-25 12:11:58
 
毕竟是技术论坛,说错了就要看笑话了,
没什么,我只是脸皮厚一点点而已。
化二为一
  • 积分:2926
  • |
  • 主题:113
  • |
  • 帖子:1149
积分:2926
LV8
副总工程师
  • 2014-7-4 14:16:47
 
只要是真话,自已的感悟,广大网友均会支持的。
化二为一
  • 积分:2926
  • |
  • 主题:113
  • |
  • 帖子:1149
积分:2926
LV8
副总工程师
  • 2014-7-4 14:07:03
 
这样自私的人,来电源网就是为了学习,只知道索取,不知道付出,哪怕是电源的高手,也永远称不上大师。
Bodoni
  • 积分:12060
  • |
  • 主题:250
  • |
  • 帖子:5155
积分:12060
LV10
总工程师
  • 2014-1-7 19:45:00
 
支持楼主
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-1-8 00:34:00
 
CinVacminVdcmin之间的秘密 85265VAC输入,12V5A输出。
①现实情况:选择100uF/400V的电解电容,估计不会引起太大争议。
3uF/W法则:3uF60W = 180uF,考虑到效率因素,选择220uF


以下内容摘自经典教材。





摘自《开关电源手册》,大师的著作。





摘自《开关电源设计与优化》,非常经典的一本教材。





摘自《开关电源仿真与设计》,听说挺NB的!这本书我有,内容很感动。


由于TonAeBac都可以轻松计算出来(如果定义为已知量),那么,Np的大小,完全是由Vdcmin决定的。很明显,此时Vdcmin也决定了LP的大小。而很多人的计算流程关于Vdcmin的描述比较简单,估计是受教科书的影响,准确来说是没有真正理解。注意《开关电源仿真与设计》里面的这段文字,非常有意思。



假设环境温度2560W输出,85%的效率,Vdcmin计算值如下:
Vdcmin受多种因素影响,下面的数据是采用PI公司的电子数据表格计算出来的,仅供参考)


输入电压 容量 最小直流电压 纹波电压 百分比
85VAC 100uF 68VDC 52V 43.3%.
85VAC 150uF 89VDC 31V 25.8%.
85VAC 220uF 100VDC 20V 16.6%.


输入电压 容量 最小直流电压 纹波电压 百分比
90VAC 100uF 79VDC 48V 37.8%.
90VAC 150uF 98VDC 29V 22.8%.
90VAC 220uF 108VDC 19V 15.0%.


输入电压 容量 最小直流电压 纹波电压 百分比
100VAC 100uF 101VDC 40V 28.4%.
100VAC 150uF 116VDC 25V 17.7%.
100VAC 220uF 125VDC 16V 11.3%.


输入电压 容量 最小直流电压 纹波电压 百分比
175VAC 68uF 216VDC 31V 12.5%.
175VAC 100uF 227VDC 20V 8%.









经典、权威教材无一例外的提到:Vdcmin = Vacmin ﹡ 1.414,实际情况并非如此,那么问题出在哪里?
可以肯定的是,这些教材在Vdcmin计算问题上,犯错的可能性较小。
好多人设计产品时,不假思索的引用Vac*1.414,而从来不顾虑到Cin容量的大小。

Vdcmin = Vacmin ﹡ 1.414
成立的前提条件是------必须定义合理的纹波电压百分比
(纹波电压百分比 = Vdcmax - Vdcmin / Vdcmax; Vdcmax = Vacmin * 1.414)
换句话税,Cin必须满足Vdcmin,否则公式不成立。这也是Cin在宽范围输入时选取3uF/W,窄范围输入选取1uF/W的由来;
题外话,很多12V5A的适配器,采用100uF的电解电容,但是其输入电压范围却是100~265VAC,是这个原因吗?


Cin选取法则:
1、宽范围输入3uF/W,窄范围输入1uF/W
2、宽范围输入,确保纹波电压不高于15%(即保证Vdcmin100V);
窄范围输入,确保纹波电压不高于20%(即保证Vdcmin200V);
3、如果Vdcmin不足,增大Cin容量,直至纹波电压满足要求;
4、如果考虑到寿命因素,Cin需要在此基础上进一步增大;
5Cin的容量受低温的影响非常明显,此时Cin需要在此基础上进一步增大;
6Cin也有纹波电流限制的要求,但关注较少(欢迎展开讨论)。
7、如果不晓得如何计算Vdcmin,也没有安装软件,那就拿起示波器去实测吧!要求低温工作时,更应该如此。


或许你会对数据产生各种质疑,但现实就是这样。
(此部分内容未完待续,下一议题,关于磁性材料设计或者工作模式的一些分析
江南_v
  • 积分:461
  • |
  • 主题:4
  • |
  • 帖子:86
积分:461
LV6
高级工程师
  • 2014-1-8 12:55:00
 
犀利!想看到DCM与CCM模式下的变压器设计,和电路差别!
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-1-8 22:52:21
 
现在的电流模式控制芯片已经无需外部斜率补偿,在电路设计上DCM、CCM几乎没有什么区别。
DCM与CCM变压器的设计方法完全不同,到底选用DCM模式还是CCM模式,还是QR模式,这要看输入、输出端的特性,到时会有更加详细的分析!
昨天晚上睡的太晚了,现在有点累,今天好好休息,明天再更新。
江南_v
  • 积分:461
  • |
  • 主题:4
  • |
  • 帖子:86
积分:461
LV6
高级工程师
  • 2014-1-9 14:53:49
 
期待!
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-1-10 00:00:04
 
今天准备对工作模式做一个较为完整的分析,KRP 作为反激变换器中的灵魂参数,如何取舍,值得深入探讨。


名词解析
工作模式:即电感电流工作状态,一般分DCMCCMBCM三种(定性分析)。
KRP描述电感电流工作状态的一个量(定量计算);
KRP定义:











KRP的意义:只要原边电感电流处于连续状态,都称之为CCM模式。而深度CCM模式(较小纹波电流)与浅度CCM模式(较大纹波电流)相比较,电感量相好几倍,而浅度CCM模式与BCMDCM模式的各种性能、特点可能更为相似。显然需要一个合适的参数来描述所有电感电流的工作状态。通过设置KRP值,我们可以把变压器的电感电流状态与磁性材料、环路特性等紧密联系起来。我们也可以更加合理的评估产品设计方案,例如:


KRP较大时(特别是DCM模式),磁芯损耗一般较大(NP较小),气隙较小(无气隙要求,仅满足LP值),LP较小,漏感会较大,纹波电流较大(电流有效值较高);
KRP较小时(特别是深度CCM模式),磁芯损耗一般较小(NP较大),气隙较大(有气隙要求,平衡直流磁通),LP较大,漏感会较小,纹波电流较小(电流有效值较低);
注:KRP较小时,气隙也是可以做到较小,但这需要更大的磁芯和技巧;
KRP较大时,磁芯损耗也是可以做的较小,但这同样需要更大的磁芯和技巧;

题外话:通常认为,相同磁芯、开关频率,DMAX,DCM模式比CCM模式下的输出功率更大;其实这是不完全对的(至少不符合实际,因为需要限制DMAX,导致空载容易异常),原因在于DCM模式下磁芯损耗会超出你的想象(电应力也会如此);DCM模式下,如果想大幅度降低磁芯损耗,唯一的方法是增大NP,而过大的NP会与LP形成现实冲突(DCM模式下,LP一般较小),造成磁芯气隙超出你的想象(漏感也会如此);有没有方法解决这种现实矛盾? 答案应该是肯定的,即选择合适的磁芯结构,如长宽比小且AE大的磁芯(PQPOT系列),或许会比长宽比大且AE小的磁芯(EEREEL系列)更加有优势,欢迎展开讨论。
(补充:在DCM模式下,如果限制DMAX,则会比CCM模式下输出更大的功率)

KRP较大时,增大DMAX可以在一定程度上降低原边的纹波电流及有效电流值,但是次级的电流应力会更加恶劣,这种方法(增大/减小DMAX)只适合平衡初次级的电压、电流应力,应该不是一种很好的设计手段。


KRP较大时,空载启动困难,特别是低压大电流输出,且空载无跳频(宽范围AC输入时尤其如此,如3.3V10A,特别是超低压输入);
KRP较小时,开关损耗较大,特别是高压小电流输出,且开关频率较高(窄范围AC输入时尤其如此,如100V0.5A,特别是超高压输入);
注:非低压大电流产品(如12V5A),KRP较大时,DMAX不能设计的过小,否则空载也会启动困难,且空载无跳频(宽范围AC输入时尤其如此);
超低压输入产品(如12V输入),KRP应该较小,且开关频率也不能过高,否则LP过小(漏感过大)无法正常工作(或者效率极低)。


KRP较大时,动态响应较快,环路补偿比较容易(特别是采用电流模式控制);
KRP较小时,动态响应较慢,环路补偿相对困难(特别是采用电压模式控制);
KRP较大时,电感电流斜率较急,CS采样端对噪声影响不明显;
KRP较小时,电感电流斜率较缓,CS采样端可能会受到噪声影响;
注:电流模式芯片通常会比电压模式控制芯片的性能更加优异,但并非所有情况下都是如此。如果输入电压较高,输出功率较小,电流模式芯片可能无法检测CS电压,低压大电流输出产品在空载时也会出现这种情况(再次强调,宽范围AC输入,低压大电流输出〈甚至非大电流输出产品〉,如果KRP较大,DMAX又较小,空载极有可能出问题,或许轻载降频、提高VCC都不一定有效,但是采用某些电压模式控制芯片,可能会避免此问题)。低压输入,输出功率很大时,电感电流斜率较缓,CS采样电压(电阻/互感器)可能很容易受到干扰,如果负载变化较大,也可能会因此CS端采样异常。也不是所有电流模式芯片均比电压模式芯片优秀,这需要综合考虑各种因素,包括外围电路的复杂程度。






超高压输入时,KRP应该设置较大(最好是QR模式),开关损耗会较低;
超低压输入时,KRP应该设置较小(最好是深度CCM模式),漏感会较低;
注: 关于这两条,后续有必要专门展开分析。

KRP选取法则

输入电压 常规磁芯 较小磁芯
12V/24VDC 0.250.40 0.400.66 (取决于漏感)
48VDC 0.400.66 0.400.66(漏感+限制DMAX
85265VAC 0.400.66 0.661.00(限制DMAX
176265VAC 0.661.00 1.00 (限制DMAX
400VDC 1.00 1.00 (限制DMAX


电感纹波电流如何设置,主要取决于输入电压范围、输入电压幅度、输出电压幅度、输出电流范围、漏感百分比(气隙)四个量。

1、宽范围输入时,尽量选择深度CCM模式;
注:在所有输入电压范围内,功率器件的电压电流应力会有一个较好的折中;
2、输入电压非常低时(如12/24V),请选择深度CCM模式(KRP≤0.40);
注:此时如何降低漏感摆在第一位,深度CCM模式下,自然会获得最小的漏感量;
3、输入电压非常高时(如400VDC),请选择DCM模式(或者QR模式);
注:此时如何降低开关损耗摆在第一位,在QR模式下,自然会获得最小开关损耗;
4、输出电压非常高时,请选择DCM模式(或者QR模式);
注:此时如何降低开关损耗摆在第一位,在QR模式下,自然会获得最小开关损耗;
5、输出电流非常大时,尽量选择CCM模式,KRP值视输入电压范围及幅值决定;
注:CCM模式下,峰值电流、纹波电流、有效电流都会相对较小,且尽量避免采用单个肖特基二极管去处理高有效值电流,也要想办法去避免空载问题。
6、小电流输出,尽量采用DCMQR)模式。
注:功率小,效率较高。
7、如果要求最小漏感设计,尽量选择CCM模式,KRP尽可能的小。
8、采用较小磁芯输出较大功率的前提条件是:较小DMAX、较高电感纹波电流(有效电流),空载问题好解决
9KRP小于0.66时,电感电流峰值、有效值,不再跟随KRP值的减小而明显减小,但是Bdc及气隙上升非常明显;
KRP小于0.40时,电感电流纹波电流将会出现过小而导致CS采样困难,且饱和的10电感电流上升不明显;
10如果设置BCM模式下的LP=1,其他工作条件不变,则:
KRP=1.00LP=1
KRP=0.66LP=2
KRP=0.50LP=3
KRP=0.40LP=4
KRP=0.33LP=5
我们可以研究不同KRP值下,磁芯的BdcLg的变化趋势,甚至可以更换不同的磁芯来满足电气参数设计(KRPDMAXLP均不会发生改变)。 如此一来,KRP(电气参数)将会与磁芯参数形成紧密的联系,方便量化分析。通过不同的电感纹波电流,来让我们知道变换器到底需要什么样的磁芯设计参数(包括磁芯选型)。而不是先来设计变压器参数,然后自动生成KRP等电气参数。
简单的理解,就是先设计好电气参数,如初次级的电压、电流应力,评估各种损耗温升,考虑到PWM芯片、MOS、二极管各种的特点(先选好),让反激变换器工作在最佳的工作状态。根据这个最佳的电气参数,我们来设计变压器参数,如NP、NS、气隙等等,最后通过更换磁芯或是微调变压器的结构设计,让整个变换器都工作在最合理的状态。如果开头就进行变压器设计,会导致我们产品优化的余地较小(不得不重新计算或是申请样品)。
(不过,不得不承认,每一个人的学习经历往往很不同,属于自己的最佳设计流程,应该是自己最熟练、最能理解的哪一种。那是一种积累、一种磨练,千万不要轻易去否定。这里提供的方法只是其中一种,诸多技巧中,如果觉得好就用,不好就不用)


KRP的别名:KRFr,它们之间存在换算关系,建议参考相关资料;





如果设置BCM模式下的LP=1,其他工作条件不变,则:
(磁芯、匝数比不变,否则无法完成对此;NP的变化不会改变DMAX、电压、电流应力,NP主要是影响磁芯参数设计)


KRP r KRF 峰值电流 纹波电流 有效电流 气隙 BAC BDC LP
1.00 2.00 1.00 很高 很高 很高 会较小 会较大 1
0.66 1.00 0.50 较低 较低 较低 较小 较小 较小 2
0.50 0.66 0.33 较低 较低 较低 会较大 很小 较高 3
0.40 0.50 0.25 较低 很低 较低 很大 很小 很高 4
0.33 0.40 0.20 较低 极低 较低 极大 极小 极高 5


释疑:
1、KRP从1.00下降至0.66时,峰值电流的下降非常明显,当KRP从0.66向0.33下降时,峰值电流的下降幅度非常有限;
2、KRP从1.00下降至0.33时,纹波电流的下降一直非常明显,与LP的变化趋势刚好相反(I=V*TON/LP);
3、KRP从1.00下降至0.66时,有效电流的下降非常明显,当KRP从0.66向0.33下降时,有效电流的下降幅度非常有限;
4、KRP从1.00下降至0.33时,BDC急剧增大,气隙的大小与磁性元件的设计有关,由于对比中的NP会有所不同,所以气隙、BDC、BAC的变化趋势仅仅是起有限的参考作用;

关于BDC、BAC的变化趋势(二者是由哪些量决定的)分析见《开关电源手册》,其中有详细描述:
①外加的伏秒值、匝数、磁芯面积决定了交变磁通量(BAC);
VTon(n) + Np + Ae → △B
②直流平均电流值、匝数、磁路长度决定了直流磁场强度(BDC);
Idc + Np + Le(lg) → Hdc
③加气隙和不加气隙,磁芯饱和磁感应强度是一样的;但加气隙的磁芯能显著减小剩磁Br,另外,加气隙可以承受大的多的直流电流;




5、KRP从1.00下降至0.33时,由于BDC、LP急剧增大,所以NP也会较大,间接导致导致BAC较小。
6、KRP从1.00下降至0.33时,LP的变化范围非常有意思,注意是整数倍,这为我们评估变压器的设计提供了极好的参考依据,我们可以一开始就设计在临界模式,并且将临界LP作为参考数值。需要明白,在保持匝数比(DMAX)不变的情况下,产品中的各种电压应力不会有任何改变(DMAX决定了电压应力,也不能够大幅度改变,只适合微调)。我们可以通过研究KRP(LP)变化时,各种电流应力与磁芯参数的变化趋势,最终找出最优设计。
7、采用此方法设计变压器时,建议采用V*TON,而不是I²*LP,因为DMAX(决定TON)几乎是固定量变化不大,而LP可以是变化量(由KRP决定),变化量非常大,优化分析时也比较简单。
8、需要认真理解NP与LP不是线性关系,也要完全明白气隙的计算公式;
9、进行KRP及变压器设计时,需要紧密联系各种参数(电压、电流应力,磁性参数),然后进行系统分析。这是我极力推荐大家采用软件的主要原因,手工计算极易出错、慢、且无法对全局进行优化分析。
10、关于KRP的相关介绍,可以参考PI的相关设计资料;关于KRF的相关介绍,可以参考飞兆的相关设计资料;关于r的相关介绍,可以参考《精通开关电源设计》;关于KRP,其他公司也有各种不同的描述,但他们要表达的意思其实都差不多。
飞兆的两份资料很不错,估计大家都有。
飞兆-反激电源设计流程.pdf 飞兆-开关电源分析.pdf



控制模式:电压型、电流型、ON/OFF开关控制(RCC
电压型控制典型芯片:SG3524/3525TOP22X/23X/24X等等
电流型控制典型芯片:TL494UC3842/3/4/5NCP1200NCP1337等等
ON/OFF开关控制典型芯片:TNY系列,RCC变换器,安森美有个系列好像也是的
声明:后续可能还会直接引用一些PI的资料,特别是设计流程、软件操作、芯片资料、包括部分设计思路等等,并不代表PI的设计理念比其他公司更优秀,仅仅是我更熟悉些而已,而且这些资料都有中文版本,内容详实,方便初学者追根溯源。

新型单片开关电源设计与应用(2004版,这个版本好像比较难找)
http://ishare.iask.sina.com.cn/f/24234727.html
个人认为这部书非常不错,我入门时的两本教材之一,真心感谢它的存在。可能很多人会对此书及其作者持鄙视态度,希望在这里不要展开人身攻击。特别是最后几章有非常实用的信息,而且还随书附带了光盘(变压器设计软件)。
注:PI的变压器设计软件其实是非常不错的入门工具,熟练了也可以把它用来设计其它类型的芯片。现在又可以用来设计PFC、正激、LLC等拓扑,太强大了,建议初学者多花点时间学习学习。

PI电子数据表格.pdf


关于KRP的定性分析已经基本完成,当然这还是远远不够的,例如非隔离DCDC、PFC、正激类的输出电感等等,都可以用KRP来描述。其实就是(电感纹波电流百分比嘛!也没有什么神秘之处,只不过是不同应用中,侧重点会不同,多看点书多做点试验就会很容易明白
ope8363744
  • 积分:4111
  • |
  • 主题:257
  • |
  • 帖子:1752
积分:4111
LV8
副总工程师
  • 2014-1-10 09:06:13
 
KRP较大时(特别是DCM模式),

KRP只有为1时,才是DCM把,何来较大一说?
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-1-10 11:48:27
 
不好意思!
这里引起了歧义,应该是电感纹波电流较大时(特别是DCM模式);
另外,采用PI 的软件设计,KRP是可以大于1的,很神奇哦!
ope8363744
  • 积分:4111
  • |
  • 主题:257
  • |
  • 帖子:1752
积分:4111
LV8
副总工程师
  • 2014-1-10 16:30:43
 
没用过PI的软件设计。而且我设计变压器的时候也没用过你这个KRP。。。。几时容我仔细阅读阅读。只是稍微看一点点你上面写的,才有疑问。

你上面说的电感纹波电流比较大时?是只初级线圈电感?还是指输出电流纹波?
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-1-10 17:49:23
 
初级电感的纹波电流与初级峰值电流的比值,有图示意。
cyx7610
  • 积分:16461
  • |
  • 主题:80
  • |
  • 帖子:3620
积分:16461
LV10
总工程师
  • 2019-1-15 23:29:09
  • 倒数10
 
精彩无限。
batteryli
  • 积分:4083
  • |
  • 主题:57
  • |
  • 帖子:1720
积分:4083
LV8
副总工程师
  • 2014-1-10 19:37:00
 
KPR可以定义到1,小于时进入CCM,越小CCM程度越高,纹波电流越小,Np越多,峰值电流越小;大于1时进入DCM,越大DCM程度越高,死区(1-D-Dd)越大,峰值电流越大,Np越少。
凡凡,我的说辞,是否正确?
batteryli
  • 积分:4083
  • |
  • 主题:57
  • |
  • 帖子:1720
积分:4083
LV8
副总工程师
  • 2014-1-10 19:38:04
 
嗷,还有感量,
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-1-10 21:03:18
 
你好厉害!
batteryli
  • 积分:4083
  • |
  • 主题:57
  • |
  • 帖子:1720
积分:4083
LV8
副总工程师
  • 2014-1-10 21:38:34
 

凡凡,把你的脑子挖点给我用吧,这样就省很多时间去学习了。

何仙公
  • 积分:9885
  • |
  • 主题:29
  • |
  • 帖子:1593
积分:9885
版主
  • 2014-1-12 14:35:08
 
l楼主,什么时候把( KRP的别名:KRFr,它们之间存在换算关系)分析下,K如何选取还是挺难的。欢迎楼主和电源计算流,进群143697877深度讨论,深度计算。人不多,在于精!
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-1-12 18:45:01
 
这种换算很简单啊!书上都有。
要去进行深度计算就不用了,会把简单的事情搞复杂,不如去多做点试验或是仿真分析。
oyang314
  • 积分:1541
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:464
积分:1541
LV6
高级工程师
  • 2014-3-29 14:55:51
 
KRP的选取你在2011年的时候也提过,http://www.elecinfo.com/bbs/739748.html 如今这里更详细!
何仙公
  • 积分:9885
  • |
  • 主题:29
  • |
  • 帖子:1593
积分:9885
版主
  • 2014-4-25 09:52:42
 
凡兄,求BMAX=BAC/2+BDC的出处,我手头所有书籍都是BMAX=BAC+BDC.
所以想深入了解下其,详细推导过程和思路。
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-4-25 12:07:25
 
这么写确实不妥,如果是BAC就没错,应该把△去掉。
公式哪来的,我忘记了,好像是PI里面的。是什么意思,我现在都不记得了。
应该是下面这样的吧!(BAC用正弦波代替)

x260573373
  • 积分:125
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:3
积分:125
LV2
本网技师
  • 2014-7-12 15:41:38
 
期待楼主抽出买菜的时间出一份反激变压器的详细设计公式!网上的公式太多了,都有好多是不相同的,给搞晕了!这对于我们这些初学者有很大帮助,在此先谢过楼主了!
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-7-13 18:58:08
 
见下文,后续会补充CCM模式的设计方法。
anway
  • anway
  • 离线
  • LV3
  • 助理工程师
  • 积分:296
  • |
  • 主题:6
  • |
  • 帖子:85
积分:296
LV3
助理工程师
  • 2014-8-29 14:35:08
 
对了,想请问一下,LP是指的什么啊。
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-9-2 00:11:50
 
原边电感量啊
qq78679179
  • 积分:288
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:41
积分:288
LV3
助理工程师
  • 2015-1-31 10:37:55
 

这个是这样的吗?
孤星灵月
  • 积分:1654
  • |
  • 主题:6
  • |
  • 帖子:412
积分:1654
LV6
高级工程师
  • 2017-7-14 23:26:59
 
帖主:你所说的在DCM模式下,如果限制DMAX,则会比CCM模式下输出更大的功率 ;这话是不是少打了一个不字呀
爱美丽的菜狗子
  • 积分:453
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:51
积分:453
LV6
高级工程师
  • 2022-3-11 16:28:50
  • 倒数2
 
有看到资料Krp=△I/Iin,应该是不一样的表示方法。
微信截图_20220311162825.png
ope8363744
  • 积分:4111
  • |
  • 主题:257
  • |
  • 帖子:1752
积分:4111
LV8
副总工程师
  • 2014-1-10 08:47:02
 
3UF/W,呵呵,实际中确实用的这么大吗?未必吧?
Coming.Lu
  • 积分:50224
  • |
  • 主题:39
  • |
  • 帖子:16040
积分:50224
版主
  • 2014-1-10 08:56:05
 
我还真没用过这么大。
ope8363744
  • 积分:4111
  • |
  • 主题:257
  • |
  • 帖子:1752
积分:4111
LV8
副总工程师
  • 2014-1-10 09:07:39
 
那LU工用多大?
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-1-10 11:59:27
 
宽范围输入,VDCMIN我一般不会小于80V,而合理设计值应该不低于100V。
采用3UF/W的根本原因已经做出分析,合理的纹波电压设计是基于性能、寿命的角度考虑(还不算保持时间)。
大多数人不这么用,是基于成本的原因,这又回到了论坛上热议的性能成本如何取舍的问题。
batteryli
  • 积分:4083
  • |
  • 主题:57
  • |
  • 帖子:1720
积分:4083
LV8
副总工程师
  • 2014-1-10 19:32:10
 
按照传统的全电压1.5uF/W来设计,会使得Vinmin跌到70V甚至更低,可能很多人不知道吧
Coming.Lu
  • 积分:50224
  • |
  • 主题:39
  • |
  • 帖子:16040
积分:50224
版主
  • 2014-1-10 21:04:06
 
做过的,应该会知道。
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-1-10 21:13:42
 
Vinmin跌破70VDC并不是什么非常奇怪的,我的最高纪录是跌到46VDC,HVDC完全是一个三角波。
采用填谷PFC,HVDC电压的变化范围也会很大,达到了1/2。
batteryli
  • 积分:4083
  • |
  • 主题:57
  • |
  • 帖子:1720
积分:4083
LV8
副总工程师
  • 2014-1-10 21:43:18
 
,是不是大吃一斤啊
batteryli
  • 积分:4083
  • |
  • 主题:57
  • |
  • 帖子:1720
积分:4083
LV8
副总工程师
  • 2014-1-10 21:44:30
 
看到46V,我是大吃一惊。
江南_v
  • 积分:461
  • |
  • 主题:4
  • |
  • 帖子:86
积分:461
LV6
高级工程师
  • 2014-1-17 09:39:37
 
有些是用CBB的。这个要怎么选择?
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-1-17 12:01:55
 
我对这一块的研究较少,估计得看具体的应用场合。
emo_99
  • 积分:104
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:2
积分:104
LV2
本网技师
  • 2014-2-7 16:25:24
 
借问楼主?3UF/W考虑低温情况吗?电解电容低温容值只有常温的20%左右,这样常温是按照3UF/W还是15UF/W计算?
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-2-9 12:51:11
 
你还是去实测吧!宽范围输入一般3UF/W就差不多够了,看你怎么设计(例如需不需要精确的原边过流保护)。
只要能够正常启动就行了,不然CIN会大的比较离谱,产品也没有什么竞争力。
wzy616611
  • 积分:5116
  • |
  • 主题:15
  • |
  • 帖子:126
积分:5116
LV8
副总工程师
  • 2014-3-2 15:14:17
 
请问凡凡做开关电源仿真用什么软件呢?还有PI公司的软件官网下载吗?怎么用呢?谢谢回复哈
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-3-2 22:16:09
 
如果是反激,做仿真的意义不大,还是去多动手。
PI的软件其官方网站上有,网上可以搜到他们软件的操作说明,软件和文档都有中文的。
沙占有原来写过一本书《新型单片开关电源》,里面也有介绍。
Coming.Lu
  • 积分:50224
  • |
  • 主题:39
  • |
  • 帖子:16040
积分:50224
版主
  • 2014-1-10 16:47:37
 
一般不超过2uF每W,除非要保持时间。
带PFC的 或是 窄电压的,有时都会用到 1uF。
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-1-10 18:07:50
 
产品对成本要求不是很高,在电容的选择方面,我面对的压力,应该要比你们要小很多。
很少有人会舍得把EER28磁芯干到30W以下,包括MOS,二极管的降额都是如此。
有时候这种有酒大碗喝、有肉大口吃的日子确实很不错,但会严重的磨灭一个人探索欲望,在技术上也无法获得更多提升。
Coming.Lu
  • 积分:50224
  • |
  • 主题:39
  • |
  • 帖子:16040
积分:50224
版主
  • 2014-1-10 21:01:15
 
有酒有肉,也要适当喝适当吃。
batteryli
  • 积分:4083
  • |
  • 主题:57
  • |
  • 帖子:1720
积分:4083
LV8
副总工程师
  • 2014-1-10 19:40:01
 
勤力陆,你用1uF在低压时看大电解的谷值,保证让你大跌眼镜。
Coming.Lu
  • 积分:50224
  • |
  • 主题:39
  • |
  • 帖子:16040
积分:50224
版主
  • 2014-1-10 20:59:11
 
窄电压,当然是180Vac以上。
钜微电源-小罗
  • 积分:3679
  • |
  • 主题:42
  • |
  • 帖子:1203
积分:3679
LV8
副总工程师
  • 2014-2-7 23:48:25
 
支持凡凡 再出精品
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-2-9 12:51:47
 
就只有一个诶!
剪线尾的
  • 积分:940
  • |
  • 主题:48
  • |
  • 帖子:172
积分:940
LV6
高级工程师
  • 2014-7-9 09:25:25
 
楼主 ,我想问下就是计算变压器的最小输入电压 是取平均输入电压Vbulk 还是去这个经过电容滤波后的纹波的最少电压 就是公式中的Vmin????
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-7-9 21:04:40
 
取最小电压,上面的表达不准确,一直没有改。
剪线尾的
  • 积分:940
  • |
  • 主题:48
  • |
  • 帖子:172
积分:940
LV6
高级工程师
  • 2014-7-11 09:16:44
 
楼主 我想问下 如果这个电源是接市电的 那变压器是要依照宽电压输入例如85V~265V计算好呢,还是窄电压计算好呢 启动电压不一样,那电感量也不一样,,,, 是不是要根据 输入电容的容值决定的啊
剪线尾的
  • 积分:940
  • |
  • 主题:48
  • |
  • 帖子:172
积分:940
LV6
高级工程师
  • 2014-7-11 10:49:42
 
是这个图的VIN吗?电感量都是用这个算的吗 ??
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-7-11 12:10:11
 
是的,VINMIN由CIN决定,就是用它来计算LP,85-265VAC输入,只能在85VAC处计算VINMIN。
如果产品的要求不高,也可以在90VAC,甚至100VAC处计算VINMIN,这样对CIN容量的要求较低,对控制成本有好处。
剪线尾的
  • 积分:940
  • |
  • 主题:48
  • |
  • 帖子:172
积分:940
LV6
高级工程师
  • 2014-7-11 12:26:30
 
那这个电压是不是可以用示波器测出来的?? 或者有什么接近的公式呢? LZ我不是想捡现成是找到的公式算出来都不一样 ,,
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-7-12 12:23:51
 
还是用示波器测吧!特别是要求低温工作,或者CIN严重不足时。
公式有大把的,但蛮复杂的,准确性如何不清楚,更重要的是计算时容易出错。
一个较好的方法是,用PI的软件计算VDCmin,见本文中的例子。
(另外,VDCmin与后级无关,不必每次计算)
LN52CCW
  • 积分:152
  • |
  • 主题:6
  • |
  • 帖子:21
积分:152
LV2
本网技师
  • 2014-8-5 15:23:06
 
PI的软件计算VDCmin?哪里有这个软件?请教
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-8-5 20:07:58
 
他们公司的网站上有,百度上也能搜到大把的。
zhouhanjie
  • 积分:557
  • |
  • 主题:49
  • |
  • 帖子:240
积分:557
LV6
高级工程师
  • 2015-1-6 11:59:14
 
如果是单级PFC的IC的话呢?输入电压怎么计算?
dteufv
  • dteufv
  • 离线
  • LV4
  • 初级工程师
  • 积分:396
  • |
  • 主题:12
  • |
  • 帖子:123
积分:396
LV4
初级工程师
  • 2015-2-7 13:55:34
 
现在的150W的电动车充电器大多用68uF或82uF的电容,更有甚者竟然用到47uF!!!太可怕···
剪线尾的
  • 积分:940
  • |
  • 主题:48
  • |
  • 帖子:172
积分:940
LV6
高级工程师
  • 2015-3-30 09:51:23
 

LZ 这个Ior 指的是什么 能详细说一下吗??? 麻烦了
moses
  • moses
  • 离线
  • LV6
  • 高级工程师
  • 积分:530
  • |
  • 主题:3
  • |
  • 帖子:91
积分:530
LV6
高级工程师
  • 2015-4-24 15:45:52
 
反射电流
赵日天
  • 积分:4006
  • |
  • 主题:112
  • |
  • 帖子:835
积分:4006
LV8
副总工程师
  • 2015-12-7 14:28:52
 
QQ截图20151207142535.png 凡兄昨天晚上开始追你的帖子,真乃精华啊,慢慢看才能吸收
这个PI的Vbus电容计算表格能否麻烦上传一下
PROF_N0
  • 积分:21
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:5
积分:21
LV1
本网技工
  • 2017-4-4 16:33:25
 
仙童的资料Application Note AN4137,根据他的算法,90-265Vac,Pin为16w,Cin为22uf,算出来竟然68V的最小直流电压,而1.414*90-20/或30=107/或97。两者相差太大,哪个有问题,可靠性高时应该选哪个,或者说哪个 仙童1.png 更靠谱?
PROF_N0
  • 积分:21
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:5
积分:21
LV1
本网技工
  • 2017-4-4 16:38:31
 
仙童1.png 仙童的Application Note AN4137,岂不是最小Vdc太小了,大牛怎么理解?
w553400786
  • 积分:222
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:5
积分:222
LV3
助理工程师
  • 2018-4-14 08:30:07
 
资料第一句就说了电容取值2~3uf/W,你的电容太小了
ope8363744
  • 积分:4111
  • |
  • 主题:257
  • |
  • 帖子:1752
积分:4111
LV8
副总工程师
  • 2014-1-10 08:37:15
 
支持一个 抽个时间仔细看看,
rener
  • rener
  • 离线
  • LV6
  • 高级工程师
  • 积分:814
  • |
  • 主题:13
  • |
  • 帖子:185
积分:814
LV6
高级工程师
  • 2014-1-10 10:52:27
 
学习学习
jklsky
  • jklsky
  • 离线
  • LV6
  • 高级工程师
  • 积分:474
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:115
积分:474
LV6
高级工程师
  • 2014-1-14 14:52:18
 
好帖,学习学习
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-1-14 22:42:35
 
整理资料,尽快更新。
zhaokuikui520
  • 积分:108
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:0
积分:108
LV2
本网技师
  • 2014-1-15 11:38:47
 
好贴 感谢你的总结
江南_v
  • 积分:461
  • |
  • 主题:4
  • |
  • 帖子:86
积分:461
LV6
高级工程师
  • 2014-1-17 07:58:00
 
继续跟进!
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-1-17 12:09:55
 
尽快更新,下一话题:匝数比n、Dmax、UOR 的设计技巧。
(准备深入剖析匝数比n、Dmax、UOR 的选取原则及限制因素)
risky000
  • 积分:883
  • |
  • 主题:10
  • |
  • 帖子:144
积分:883
LV6
高级工程师
  • 2014-1-17 12:44:25
 
好帖,学习学习
zhojianjin
  • 积分:1348
  • |
  • 主题:3
  • |
  • 帖子:526
积分:1348
LV6
高级工程师
  • 2014-1-17 13:54:30
 
跟上看结果
rombo307
  • 积分:179
  • |
  • 主题:3
  • |
  • 帖子:25
积分:179
LV2
本网技师
  • 2014-1-17 21:37:50
 
等待介绍QR模式变压器电感量的计算考量,pcb布局,磁环电感的设计和绕制
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-1-20 12:46:13
 




UORDmaxn的设计方法:

1UOR的设置和输出电压有关;

匝数比越大,漏感越大;高输出电压,匝数比较低,尖峰也会较小;


例如:5V输出,匝数比可以分别取152025(也就是UOR不同),不同的匝比实际获得的漏感会大不相同,效率也会差别较大。


通用输入,普通反激变换,600VMOS管作限制:

3.3V输出,UOR一般为60-75V45V二极管;

5.0V输出,UOR一般取70-80V45~60V二极管;

12V输出,UOR一般控制在80-120100V二极管;

24V输出,UOR一般可以取到100V以上,具体看漏感控制的效果;



上面是综合考虑到各方面的因数后,折中的取值(经验值),根据使用的磁芯不同,参数会稍有变化。当然,5V输出也有很多人取100V左右,这是根据控制芯片及产品要求等而定,看实际情况吧,这里没有绝对答案。



2UOR的设置和输入电压有关;

原因很简单,UOR决定了DMAX

UOR(DMAX)计算的第一步,是确定输入电压,即如何准确确定HVDCmin。特别是CIN容量不足,或者是要求产品的工作温度非常低时,需特别注意。很容易理解,如果最小直流电压不准确的话,所有计算的结果几乎没有实际意义。



3UOR的设置和磁芯漏感有关;

匝数比越大,漏感越大,在低压输入及低成本设计时,需要非常小心。

因为这两种情况下,MOS可能不会拥有太大的电压裕量可供调整。

低压输入时,要么是100VMOS,要么是200VMOS,一旦超出,很难弥补;

低成本设计时,磁性元件(EE型磁芯)和半导体器件本来就烂,很难控制。

注:磁芯种类繁多,即使两种类型的磁芯输出功率可能一致,其表现出来的电气性能差别很大,特别是气隙和漏感的影响。不过采用合理的设计,可以在一定程度上削弱漏感尖峰电压。采用特殊的工艺,可以降低(气隙)边缘磁通对绕组的影响。


4UOR的设置跟磁芯的结构也有关系;

这一点在反激变换中尤其明显。如果磁芯无法选择(更改),尽可能确保初次级平铺一层。否则你可能无法获得满意的气隙和漏感控制。磁芯种类繁多,并非所有种类的磁芯都适合所有规格输出。例如:

采用EE型磁芯,中心柱太短,如果初次级平铺一层,UOR可能不会太高;

采用EER型磁芯,中心柱太长,如果初次级平铺一层,UOR可能不会太低;

但这不是绝对的,因为初次级的漆包线可以采用多股绕制来确保平铺,不过有些情况即使采用多股线也无法满足要求。特别是磁芯极限应用时,成败往往就在一念之间。



5UOR的设置跟磁芯损耗有关;

UOR越高,磁感应强度越大,磁芯损耗会越大,在准谐振反激变压器设计中需特别注意,否则磁芯损耗非常大,也比较容易饱和(但在普通的DCMCCM变压器设计中并不明显)。




6UOR的设置跟MOS、次边二极管、电解电容有关。

我们应该通过设置UORKRP来满足半导体元件的有效电流、峰值电流、耐压等,还有电解电容的纹波电流。因为设计常规的产品,功率半导体器件和输出电容几乎是“常量”。



7UOR的设置和输出电流有关;

如果输出电流很大,此时次级一般会控制在3-4T,显然原边也不会太高。否则过大的DMAX会给次级造成极大的电流应力,此时也需要将KRPUOR紧密联系起来。



8UOR的确定跟气隙有关;

一般把气隙控制在0.2-0.8mm(中心柱),以减小边缘磁通损耗,此时也需要将KRPUOR紧密联系起来。UOR也应该跟挡墙的宽度有关(初次级隔离电压),因为中心柱长度直接决定了单层NP的大小(IRMS可以算出来)。这很难理解,牵扯的变量太多了,可以一步一步去仔细分析、计算。如果自己绕变压器绕的比较多的话,应该很容易明白。



9、原边UOR的确定跟控制芯片有关。

原因很简单,UOR决定了DMAX;即区分电压模式控制还是电流模式控制, 原因就不说了。


总之,UOR的取值是一个综合的优化过程。

(未完待续


liubin1109
  • 积分:376
  • |
  • 主题:2
  • |
  • 帖子:61
积分:376
LV4
初级工程师
  • 2014-1-20 15:29:11
 
向您学习!
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-1-20 18:36:28
 
这个“您”字还是去掉吧!
江南_v
  • 积分:461
  • |
  • 主题:4
  • |
  • 帖子:86
积分:461
LV6
高级工程师
  • 2014-2-12 09:52:20
 
顶!
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-1-20 18:40:18
 
UOR不好分析,最好是联系实际情况,在后续的分析中,尽量用实例来表述这一设置过程。

QR模式变压器最简单了,难度应该和普通正激的变压器差不多。
下一议题:QR模式变压器设计(临界模式分析计算
江南_v
  • 积分:461
  • |
  • 主题:4
  • |
  • 帖子:86
积分:461
LV6
高级工程师
  • 2014-1-21 07:56:17
 
顶!
oyang314
  • 积分:1541
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:464
积分:1541
LV6
高级工程师
  • 2014-5-11 17:04:30
 
这帖子讲的太棒了,最近就是在搞QR,效率总提不上来,我该好好看看这帖子!
caochicqu
  • 积分:1597
  • |
  • 主题:40
  • |
  • 帖子:204
积分:1597
LV6
高级工程师
  • 2018-1-2 19:18:34
 
楼主,有没有PFC+反激变换器的变压器设计的案例。就是前级PFC+后级反激变换器
mitobd
  • mitobd
  • 离线
  • LV6
  • 高级工程师
  • 积分:433
  • |
  • 主题:6
  • |
  • 帖子:63
积分:433
LV6
高级工程师
  • 2014-1-21 11:13:48
 
学习了~谢谢!
jonwu998
  • 积分:346
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:31
积分:346
LV4
初级工程师
  • 2014-2-7 00:45:22
 
在本网站看到的最好的原创!感谢楼主的贡献!
先洵
  • 先洵
  • 离线
  • LV4
  • 初级工程师
  • 积分:389
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:22
积分:389
LV4
初级工程师
  • 2014-2-8 15:03:17
 
楼主辛苦了,
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-2-9 12:53:29
 
谢谢支持,最好的还谈不上,都是书上的东西整理、总结出来的。
westbrook
  • 积分:7757
  • |
  • 主题:13
  • |
  • 帖子:1287
积分:7757
LV8
副总工程师
  • 2014-2-8 15:56:07
 
mark之,待后续仔细学习。。
鸟鸟
  • 鸟鸟
  • 离线
  • LV6
  • 高级工程师
  • 积分:480
  • |
  • 主题:11
  • |
  • 帖子:153
积分:480
LV6
高级工程师
  • 2014-2-8 16:30:35
 
batteryli
  • 积分:4083
  • |
  • 主题:57
  • |
  • 帖子:1720
积分:4083
LV8
副总工程师
  • 2014-2-8 16:59:25
 
你微笑好几年了吧。
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-2-9 12:56:53
 
笑一笑,十年少, 时间都去哪儿了。
愿2014年都平安顺利。
风雨风情
  • 积分:1053
  • |
  • 主题:38
  • |
  • 帖子:372
积分:1053
LV6
高级工程师
  • 2014-2-13 21:19:22
 
听听讲,学习下!
527222215
  • 积分:1193
  • |
  • 主题:49
  • |
  • 帖子:446
积分:1193
LV6
高级工程师
  • 2014-2-15 10:23:46
 
从头到尾看了一下,有几点不明白的地方,想问下楼主,过大的DMAX会导致过大的电流应力这句话似乎有点问题,过大的DMAX似乎电流应力是减小,另外针对VOR决定了DMAX,即可以区分电压控制模式和电流控制模式这句话不是太理解。希望楼主细讲一下。谢谢。
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-2-15 13:01:38
 
过大的DMAX会导致过大的(次级)电流应力;
采用电流模式控制,DMAX超过50%,且工作在CCM模式时,需要斜率补偿;
采用电流模式控制,DMAX过小,且工作在DCM模式时,轻载会很不稳定,特别是宽范围输入。
在电压模式控制的芯片中,这些情况会好很多,但电压模式控制的纹波电压会明显大于电流模式控制。

意思很简单,首先要搞清楚你采用的PWM芯片的控制类型及特点,然后再根据输入、输出特性去设置DMAX及工作模式。
在设计产品时,你要知道常用的电压、电流模式控制芯片有哪些,及弄明白他们优点和缺点。
sheng0527
  • 积分:162
  • |
  • 主题:2
  • |
  • 帖子:28
积分:162
LV2
本网技师
  • 2014-3-7 15:30:10
 
楼主加油呀。期待楼主更新。
钜微电源-小罗
  • 积分:3679
  • |
  • 主题:42
  • |
  • 帖子:1203
积分:3679
LV8
副总工程师
  • 2014-3-20 09:42:02
 
小凡凡,能大概说下常用的电压、电流模式控制芯片有哪些吗?我印象中用的一些都是电流模式的!
wzy616611
  • 积分:5116
  • |
  • 主题:15
  • |
  • 帖子:126
积分:5116
LV8
副总工程师
  • 2014-8-31 21:35:53
 
调试电路怎么测试Dmax呢?凡
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-9-2 00:13:20
 
TON/T,不必精确计算,示波器好像可以直接读出DMAX
wzy616611
  • 积分:5116
  • |
  • 主题:15
  • |
  • 帖子:126
积分:5116
LV8
副总工程师
  • 2015-4-13 10:14:43
 
从芯片资料怎么判断是电压还是电路模式》?
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2015-4-14 01:03:54
 
1、芯片资料里会说明;
2、论坛里有交怎么分辨的帖子;
3、参考《开关电源设计指南》,英国人的那本,如果没记错的话!
学海游轮
  • 积分:2184
  • |
  • 主题:15
  • |
  • 帖子:508
积分:2184
LV8
副总工程师
  • 2014-5-1 19:39:04
 
在电流控制模式中,CCM 模式下Dmax过大不仅造成电流应力过大,也会提高MOS管的电压应力。
cyx7610
  • 积分:16461
  • |
  • 主题:80
  • |
  • 帖子:3620
积分:16461
LV10
总工程师
  • 2019-1-15 23:31:54
  • 倒数9
 
一般我们都采用CCM模式,电流小,MOS应力相对于比较小,相对于功率可以做更大。
kevin1987_ma
  • 积分:141
  • |
  • 主题:3
  • |
  • 帖子:16
积分:141
LV2
本网技师
  • 2014-2-16 13:53:30
 
学习中~~~好好学习,天天向上。楼主很卖力啊~感谢及问候!
鑫越电子
  • 积分:6105
  • |
  • 主题:54
  • |
  • 帖子:631
积分:6105
LV8
副总工程师
  • 2014-3-3 10:49:39
 
学习中,谢谢楼主
XIAOTU80
  • 积分:17349
  • |
  • 主题:392
  • |
  • 帖子:5593
积分:17349
版主
  • 2014-3-3 21:26:18
 
关注下
smilewen
  • 积分:159
  • |
  • 主题:3
  • |
  • 帖子:18
积分:159
LV2
本网技师
  • 2014-3-6 20:56:45
 
好好学习,弄个记号,下次再看,
gqiang050236
  • 积分:122
  • |
  • 主题:2
  • |
  • 帖子:8
积分:122
LV2
本网技师
  • 2014-3-12 15:51:17
 
从头看到尾 受益良多 感谢楼主
韩信的性格
  • 积分:112
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:6
积分:112
LV2
本网技师
  • 2014-3-15 17:20:20
 
内牛满面啊,好贴顶
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-3-16 11:58:59
 
中间还是有些错误,要仔细甄别。
oyang314
  • 积分:1541
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:464
积分:1541
LV6
高级工程师
  • 2014-3-16 18:33:45
 
写的很好,学习呀
小四shine
  • 积分:131
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:7
积分:131
LV2
本网技师
  • 2014-3-19 16:28:18
 
像楼主学习
无风
  • 积分:130
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:9
积分:130
LV2
本网技师
  • 2014-3-20 20:15:00
 
好贴,留个记号。
凡尘
  • 凡尘
  • 离线
  • LV6
  • 高级工程师
  • 积分:1850
  • |
  • 主题:15
  • |
  • 帖子:367
积分:1850
LV6
高级工程师
  • 2014-3-23 09:30:58
 
学习学习
oyang314
  • 积分:1541
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:464
积分:1541
LV6
高级工程师
  • 2014-3-29 14:00:44
 
好贴,多都是实实在在的经验!!!
nuaa19890822
  • 积分:232
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:66
积分:232
LV3
助理工程师
  • 2014-5-1 17:49:15
 
好帖,收下了,慢慢看
小小瀑布
  • 积分:570
  • |
  • 主题:7
  • |
  • 帖子:102
积分:570
LV6
高级工程师
  • 2014-5-4 10:44:21
 
请教一下,磁芯损耗和峰值磁密以及工作频率有关,NP的大小也就是初级匝数吧,这个会影响到铜损。NP越大匝数越多,是不是漏感也就也大?
你您的分析中,由NP小、气隙小、LP小,得出漏感较大,磁芯损耗大。不太理解啊,能否再讲解一下
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-5-5 23:07:33
 
理论和实际有差别,不要看死书。
磁芯损耗和峰值磁密以及工作频率有关,NP的大小也就是初级匝数吧,这个会影响到铜损。 NP越大,铜损越高,这是对的,但是很多时候如何减小漏感才是最关键。

NP越大匝数越多,是不是漏感也就也大? 这要看气隙了,最好是气隙足够小,NP刚好满足平铺两层。(NP大,也有开关频率低的意思)。

由NP小、气隙小、LP小,得出漏感较大,磁芯损耗大。 相同产品,相同的磁芯,你试着去设计两个变压器,一个DCM模式,一个CCM模式。
然后分别测量两个变压器的漏感等参数,以及通电后测量磁芯线包的温升等等,包括VDS电压。
(提示:DCM、CCM模式下,BAC、IRMS、漏感等等分别是多少,通过这样对比很容易明白)
oyang314
  • 积分:1541
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:464
积分:1541
LV6
高级工程师
  • 2014-5-11 17:08:39
 
咋没更新了呢?
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-5-19 23:31:34
 

双路采样的一点小心得





假设VO1=5V2AVO2=12V0.5A,要求负载调整率尽可能的高;

一些建议:
负载调整率与NP无直接关系;
尽可能采用长宽比高的磁芯,此类磁芯耦合较佳;
NS较高调整率会相对较好(满足单层平铺的情况下,耦合良好的原因);
尽可能减小漏感(采用较大的LP、较小的气隙、初次级平铺、采用三明治绕法等等);
尽量采用CCM模式设计,因为CCM模式下,LS/LP比值相对更小;
调整率与R1-6之间的比率密切相关,建议每一路偏置电阻均采用串联或者并联的方法实现;
调整率与D1D2VF密切相关(应该也包括速度,如肖特基、快恢复之分);



下偏置电阻计算
已知VREF=2.5V,假设R5=3KR6=NC,总的偏置电流为:
I=2.5V/3K=0.833mA
注:R6用于微调输出电压,改变R6,则VO1VO2会同步上升或者下降。


VO1上偏置电阻计算
已知VREF=2.5VVO1=5V,总偏置电流等于0.833mA,则VO1的上偏置电流为:
0.833mA/2=0.417mA(反馈电流比例占50%
Vo1的上偏置电阻为:
VO1-VREF/0.417mA=5V-2.5V/0.417mA=6K
设置R1=12KR2=12K

VO2上偏置电阻计算
已知VREF=2.5VVO2=12V,总偏置电流等于0.833mA,则VO2的上偏置电流为:
0.833mA/2=0.417mA(反馈电流比例占50%
Vo2的上偏置电阻为:
VO2-VREF/0.417mA=12V-2.5V/0.417mA=22.78K
设置R3=24KR2=430-470K调整。


NS1匝数计算
已知VO1=5V,假设VF=0.5V,那么NS1两端的电压为5.5V
假设NS1=5T,那么NS1每一匝的电压为:
5.5V/5T=1.1V
简易优化分析
NS1=4T时,1.375V/T
NS1=5T时,1.100V/T
NS1=6T时,0.917V/T
NS1=7T时,0.786V/T
从上述计算我们可以得知,NS值越大,每一匝的电压越低。这意味着V/T越低,电压计算值会越精确。我们最终选择NS1=7T,即变压器每一匝的电压为0.786V/T


NS2匝数计算
已知VO2=12V,假设VF=0.5V,那么NS2两端的电压必须为:
12V+VF=12.5-12.8V之间
NS2=16T,则0.786V*16T=12.576V,减去VF值,VO2=12V左右。


偏置电阻计算出来了,NS1NS2的匝数也计算出来了。 接下来要处理唯一不确定的因数-----------二极管的VF
需要注意的是,规格书提供的VF值,在此处往往并没有太多的参考价值,建议还是用实验的方法来选择。在满足电压、电流应力和封装的条件下,我们需要尽可能的多准备一些不同类型、品牌的二极管。这会存在N种不同的组合,例如5V输出,我们可以选45V60V100V的肖特基。12V输出,我们可以选用100V的肖特基或者超快恢复二极管,必要时,200VHER303都是有可能的。在变压器设计良好的情况下,双路的负载调整率应该仅仅取决于二极管的VF值是否精确匹配。
千万不要随便改变采样电阻比率,以达到合适的电压精度,否则会越调越复杂。另外,变压器的匝数比计算和绕制工艺也非常关键。关于叠加绕组、非50%比率采样,建议查阅相关资料。


新型单片开关电源设计与应用》,2004,沙中友;P400,有相关介绍.
此方法是结合P400页里面的内容和自己的一些经验整理而来。
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-5-19 23:48:04
 
修改:D2改为5-10A的肖特基,画图时没注意到。
鑫越电子
  • 积分:6105
  • |
  • 主题:54
  • |
  • 帖子:631
积分:6105
LV8
副总工程师
  • 2015-1-31 14:19:21
 
学习了双路采样
柿子peter
  • 积分:15
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:1
积分:15
LV1
本网技工
  • 2017-9-6 09:16:41
 
我双路反馈后,发现加载后输出会降下来,负载调整率不太好,请问有什么解决方案,谢谢,希望速回!
jklsky
  • jklsky
  • 离线
  • LV6
  • 高级工程师
  • 积分:474
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:115
积分:474
LV6
高级工程师
  • 2014-6-13 11:19:19
 
Lp是空载电感量吗
lm3447
  • lm3447
  • 离线
  • LV6
  • 高级工程师
  • 积分:481
  • |
  • 主题:15
  • |
  • 帖子:175
积分:481
LV6
高级工程师
  • 2014-5-20 00:16:32
 
MARK,楼主的大作,一定是设计反激电源最好的参考
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-5-20 12:23:00
 
不是最好,难道我以后没有更好。
风雨风情
  • 积分:1053
  • |
  • 主题:38
  • |
  • 帖子:372
积分:1053
LV6
高级工程师
  • 2014-5-27 18:36:48
 
楼主以后会有更好的心得与我们分享的。
风雨风情
  • 积分:1053
  • |
  • 主题:38
  • |
  • 帖子:372
积分:1053
LV6
高级工程师
  • 2014-5-27 18:38:45
 
楼主可以留下联系方式不,以后得多多请教你啊,我的E-mail:xnlyp_2006@126.com,希望可以取得联系
起云海
  • 积分:182
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:10
积分:182
LV2
本网技师
  • 2014-6-11 17:16:52
 
你好,我是刚开始想学习LED电源设计,请问下,《开关电源设计》和《精通开关电源设计》,哪本更合适看。看了一半的《精通开关电源设计》,再看了LED电源方案,感觉还是很茫然。谢谢了,麻烦你了
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-6-11 18:23:01
 
一本两本恐怕不够啊,开始时在理论方面要多花点时间。
很多半导体公司都有大把的LED方案,多看看他们写的应用文档,这些东西书上学不到。
起云海
  • 积分:182
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:10
积分:182
LV2
本网技师
  • 2014-6-11 21:29:08
 
嗯,谢谢哈。但愿有一天也可以加入你们的讨论,再次感谢你。
起云海
  • 积分:182
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:10
积分:182
LV2
本网技师
  • 2014-6-11 21:48:29
 
再次打扰下。对于小功率的LED电源,是不是反激电路的很多模块的形式都是基本通用的,比如RCD,输入滤波,IC周围电路。
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-6-11 22:42:09
 
我不是做这个的,但我认为应该是这样的,差别不大。
起云海
  • 积分:182
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:10
积分:182
LV2
本网技师
  • 2014-6-12 09:02:05
 
谢谢哈
wszdxp2004
  • 积分:7973
  • |
  • 主题:66
  • |
  • 帖子:1100
积分:7973
LV8
副总工程师
  • 2014-7-4 14:42:00
 
wzy616611
  • 积分:5116
  • |
  • 主题:15
  • |
  • 帖子:126
积分:5116
LV8
副总工程师
  • 2014-8-31 21:33:09
 
你是说PI,英飞灵这些公司吗?凡凡
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-9-2 00:14:52
 
是啊是啊,还有好多公司,我不是做这个的。
x260573373
  • 积分:125
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:3
积分:125
LV2
本网技师
  • 2014-7-4 17:23:51
 
搬个板凳坐着听
zhangguosong4
  • 积分:833
  • |
  • 主题:34
  • |
  • 帖子:194
积分:833
LV6
高级工程师
  • 2014-7-7 08:41:57
 
不错,来学习了。。。
ks-058020
  • 积分:301
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:24
积分:301
LV4
初级工程师
  • 2014-7-8 00:56:07
 
先MARK一下!!后续再详读!!
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-7-13 18:41:29
 
反激变压器临界模式计算

1、产品的基本规格要求
交流输入范围 176265VAC
输出电压电流 12V2A
工作温度 -25+55


2、前期方案分析
这是一个很常见的技术规格,我们拿到产品技术规格书时至少需要做到两点:

一、产品应用在什么场合
产品的应用场合决定了最终的设计方案,这需要跟公司内部人员(如果是自用)或者客户(定制类产品)充分沟通。如果是通用竞争性型产品,产品的设计方案往往不是由你个人来制定的,需要密切关注行业标准(动向)以及自身的产品定位,例如程工、拒绝变帅他们发布的大量设计方案、观点,这些都是你要关注的内容。


二、保持清醒的头脑
如果产品是低成本应用,你一上来方案就高端大气上档次,结果可想而知,反之亦然。有些人用少量的滤波器就能通过EMC测试,有些人用很小的变压器就能够输出很大的功率,有些人能够获得极高的效率……….一幕幕着实让人热血沸腾。这个时候需要保持清醒的头脑,你需要考虑自己的经验是否足够,产品应用场合是否一致,成本是否可以接受,公司的生产工艺是否达到某些特定的要求,物料采购是否通用、流畅。
方案论证时,需要全面考虑,多问问自己,还有没有没想到的地方。特别是小批量的自用产品,你更多的是需要考虑公司库存、采购环节、后续其它产品应用方面的非技术问题。之所以一直强调应用场合,是因为专业生产电源的公司,不管公司大小出错的概率较小。而非专门生产电源的公司,初学者很难获得足够的技术支持,在各方面的条件还达不到的情况下,盲目跟随往往得不偿失。


3、开关频率选择
较为常见的开关频率一般是65KHZ100KHZ132KHZ,当然也有不少变频模式的芯片,这里暂不考虑。当然有不少芯片可以自设开关频率,为了简化篇幅,也不再涉及。
176265VAC输入,12V2A输出,就选择固定65KHZ的开关频率吧!


4Cin的选择
Cin的选择方法见上文分析。176265VAC输入,12V2A输出,选择22-47uF/400V都是可以的,选择就选择47 uF吧!
VDCmin=230VDC(此值是用PI的软件计算出来的)


需要关注以下三点:
1、如果是工业场合应用,不要选择400VDC的耐压;
2HVDC的纹波电压不要超过70V176VAC输入,也就是VDCmin180VDC
3Cin同样需要考虑纹波电流,不过似乎多数人并不考虑。


5、磁芯选择
本方案中,磁芯选择常见的EF25磁芯,为了获得较低的磁芯温升,尽量把BAC控制在1000-2000GS之间。
磁芯的选择是门大学问,有什么KG法、KP法。但我个人的感觉反激变压器采用这两种方法并不实用。我建议采用磁芯的Ve或者是重量来计算比较合适,详见《开关电源设计与优化》,P184 P184面的例子,采用EF25磁芯,100KHZ时输出功率30W。这意味着我们现在65KHZ只能输出20W30W*65/100)。尽管频率固定,但反激变压器的输出功率是可以在一个较大的范围内“波动”,没有精确值!
那么开关频率选择65KHZ时,EF25磁芯的输出功率能否“波动”到30W以上呢?答案是肯定的。关键点在于线径、KRPTON的选择,更不用说更换磁芯材质、采用三重绝缘线。采用较小的磁芯输出较大的功率,理论的分析很重要,但更重要的是你原意付出辛苦的汗水。 对于常规技术指标,建议采用常见的低成本磁芯就可以了,如EEEIEFEER,对于非常规的技术指标,低成本磁芯往往满足不了某些特别的技术要求,如体积的、漏感的、绝缘耐压的、高度的、占用面积的,需要灵活选用。


6、效率估算
效率的估算很麻烦,需要足够的经验来完成。值得庆幸的是,小功率产品,效率这个指标,对变压器参数的影响并不明显。如果真的不知道如何估算效率,我建议不管输出电压电流为多少,50W以下的产品,最好全部按照85%来计算。尽管不太科学,但是非常实用。


7Dmax估算
先给出一些与Dmax相关的现象:
DmaxVDCmin、温度密切相关;
Dmax其实就是反射电压(UOR),决定了MOS管的电压裕量;
Dmax是最大占空比,但是DmaxKRP决定了最小占空比(空载时非降频芯片);
Dmax决定了磁芯损耗;
Dmax取值过大,变压器原边可能绕不下;
Dmax取值过小,变压器次边可能绕不下;
Dmax可以改变LPIP、漏感……


反激变压器的KRPDmax需要花大力气研究,下面开始计算。
已知VDCmax=375VDC,假设MOS管的耐压限值为600V,电压裕量流出50V,那么:
600V-50V-375V=175V
175V指的是UOR加上尖峰电压,如果选择UOR见本贴的一些方法,如何降低UOR上的尖峰电压,见论坛中的相关帖子。按照经验,如果变压器漏感控制较好,可以获得50V左右的尖峰电压,也就是UOR应该≤175V-50V=125VUOR100V左右应该是一个较好的值。
当然,如果选择650V700VMOS或者集成控制器,UOR的选择范围,会更加灵活。但是较大的Dmax(较高的UOR值),会相对有较大的磁芯损耗。
采用QR模式设计时,一般会选择较大Dmax,采用650800VMOS,这是为了尽可能的降低开关损耗,另外改善空载特性,见相关文献资料。
本例子中,我们选择UOR=100VDC,即:







VdsonMOS管的导通压降,可以不考虑。





8、计算过程
临界模式的计算公式非常简单,只需要在公式中代入上述参数即可。
已知VDCmin=230VDC,输出电压电流12V2A,开关频率65KHZT=15.4us),采用EF25磁芯,BAC控制在10002000GS之间,UOR100VDCTON=T*Dmax=4.6us,采用临界模式设计(即KRP=1.00)。











公式还是那个公式,但为什么会是这样的?
现在都是已知量了,直接V*TON/AE*BAC不就可以得出NP吗?
需要告诉一些新手,其实不是这样。计算到了这一步,变压器的设计就变得非常关键。
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-7-13 22:48:23
 
NP计算的补充内容: 我们已经知道,初级有效电流为0.26A,如果原边线径的电流密度取4~6A/mm²,那么原边大概需要0.043~0.065 mm²的导线,从下表可以选择合适线径:
表一 国内外漆包线规格







查表得知,对于0.26A的有效电流,取AWG29~AWG31会是比较好的选择,对应的公制线径大概是0.25~0.35mm的普通漆包线。

表二 EF25磁芯参数



表三 EF25骨架参数





从表三中得知,EF25骨架的幅宽大概是15.2mm,计算时我们可以取整数15mm,。





已知EF25磁芯的AE=51.8 mm²,VDCmin=230VDC,TON= 4.6us,那么:
当BAC=1000GS时,NP=204T
当BAC=2000GS时,NP=102T
事先没有核算,貌似匝数有点多诶!其实60~80T应该比较合适,不过没关系。
也就是如果选择EF25磁芯,那么我们需要在15mm*2(假设NP设置为两层)的骨架上绕制100~200T。

根据表一可知,AWG31漆包线大约每厘米可以绕制37.7T(即37.7T/cm),
37.7T/cm*1.5cm=56.5T
去掉6.5T,取整数50T,如果取值过于极限,工厂没办法生产(到底去掉几匝,建议你们听取供应商的建议,以绕满为准);
为了计算方便,NP没有考虑挡墙宽度,不过次级你可以采用三重绝缘线。
NP已经“计算”计算出来了,刚好100T,拟采用AWG31漆包线平铺两层,每层50T。


UOR已知为100VDC,我们可以直接用UO、NP获得NS。
匝数比= UOR/(12V+0.5V)=8
NS=NP/8=100V/8=12.5T
NS计算值为12.5T,为了绕制方便,我们取NS=12T。
需要强调的是,NS选择线径时,同样需要计算处次级有效电流,根据电流密度取T/cm值。

次级峰值电流:ISP=IP*8=0.82A*8=6.5A

次边有效电流:


次级有效电流为3.1A,如果电流密度取4~6A/mm²,大概需0.5mm²截面积的漆包线。

次级同样需要刚好满足平铺,但次级线径的可选项有很多,例如次级可以采用多股线绕制。 为了计算方便,我们次级同样采用普通的漆包线,也不要挡墙了。
查表得知,AWG20(0.80 mm)漆包线同样满足截面积要求,但是AWG20线为11.6T/cm,不满足平铺要求。如果采用双股线,那么一层需要绕制12T*2=24T,查表得知,AWG24漆包线似乎是一个不错的选择,16.3T/cm*1.5=24.5T(去掉0.5T,如果绕不下,再降低一个规格即可),双股AWG24漆包线截面积为0.246*2=0.49 mm²,刚好合适。

VCC绕组的计算不多述,在这里给出一个思考题。 次级纹波电流是选择输出电容的主要依据,如何来计算?
磁芯选了,NP、NS、LP及初次级的电流应力也计算出来了,但是还没有完成,需要仔细核算电压应力、磁芯的气隙,很晚了,这部分明天再补充完整。

再传一个好东西,摘自刘胜利《高频开关电源》,20/40W反激变压器设计的这部分内容讲的非常好,可以好好研究研究。


tomkingwang
  • 积分:322
  • |
  • 主题:2
  • |
  • 帖子:56
积分:322
LV4
初级工程师
  • 2014-7-16 19:40:05
 
拜读
anway
  • anway
  • 离线
  • LV3
  • 助理工程师
  • 积分:296
  • |
  • 主题:6
  • |
  • 帖子:85
积分:296
LV3
助理工程师
  • 2014-8-28 17:53:00
 

上面的表格有些看不清,帮你补上清晰的。

表一 国内外漆包线规格

公制裸线线径Φmm

近似英制线规AWG

近似英制线规SWG

QQ-1型最大外径mm

裸线截面积mm2

每厘米可绕匝数(匝/cm

0.100

38

42

0.125

0.00785

80.0

0.110

37

41

0.135

0.00950

74.0

0.130

36

39

0.155

0.01327

64.5

0.140

35


0.165

0.01539

60.6

0.160

34

37

0.190

0.02011

52.6

0.180

33


0.210

0.02545

47.6

0.200

32

35

0.230

0.03142

43.4

0.230

31


0.265

0.04115

37.7

0.250

30

33

0.290

0.04909

34.3

0.290

29

31

0.330

0.06605

30.3

0.330

28

30

0.370

0.08553

27.0

0.350

27

29

0.390

0.09621

25.6

0.400

26

28

0.440

0.1257

22.7

0.450

25


0.490

0.1602

20.4

0.500

24

24

0.610

0.2463

16.3

0.600

23

23

0.650

0.2827

15.3

0.710

22

22

0.760

0.3958

13.1

0.750

21


0.810

0.4417

12.3

0.800

20

21

0.860

0.5027

11.6

0.900

19

20

0.960

0.6362

10.4

1.000

18

19

1.07

0.7854

9.3

1.250

16

13

1.33

1.2266

7.5

1.500

15


1.58

1.7663

6.3

2.000

12

14

2.00

3.1420

4.7


表二 EF25磁芯参数

Core参数对照表

型号

材质

尺寸

Ap

Ae

Aw

AL

Le

Ve

Wt

PCL 100KHz

200mT

Pt

(10MHz)

可配合BOBBIN

A*B*C(mm)

cm4

mm2

mm2

nh/N2

mm

mm3

g

@100

Watts

幅宽

PIN

形状

EF12.6

PC40

12.7*6.4*3.6

0.311

13.00

23.90

810.00

29.60

385.00

2.00

0.17


3.5

10

V

EF16

PC40

16.1*8.05*4.5

0.0800

20.10

39.82

1100.00

37.60

754.00

3.90

0.32





EF20

PC40

20*9.9*5.65

0.1013

33.50

30.24

1570.00

44.90

1500.00

7.40

0.69





EF26

PC40

25.05*12.55*7.2

0.2376

51.80

45.87

2000.00

57.80

2990.00

15.00

1.4





DF32

PC40

32.1*16.1*9,15

0.6515

83.20

78.30

2590.00

74.30

6180.00

32.00

2.9






表三 常用10种国产高强度漆包线在电流密度较小时对应的截流量mm2

铜芯直径/mm

漆包线外径/mm

截流量/A

1.5A/mm2

2.0A/mm2

2.5A/mm2

3.0A/mm2

3.5A/mm2

4.0A/mm2

0.28

0.33

0.0924

0.128

0.154

0.186

0.216

0.246

0.31

0.36

0.113

0.151

0.151

0.189

0.227

0.302

0.33

0.39

0.128

0.171

0.214

0.257

0.299

0.340

0.40

0.46

0.189

0.252

0.315

0.375

0.441

0.504

0.45

0.51

0.239

0.318

0.398

0.477

0.557

0.636

0.53

0.60

0.332

0.442

0.553

0.663

0.774

0.884

0.60

0.63

0.67

0.70

0.425

0.448

0.556

0.624

0.708

0.780

0.849

0.936

0.991

1.09

1.13

1.25

0.75

0.81

0.663

0.884

1.11

1.33

1.55

1.77

0.95

1.04

1.06

1.42

1.77

2.13

2.48

2.84


表四 常用10种国产高强度漆包线在电流密度较大时对应的截流量

[table=98%] [tr] [td=1,2,12%]
铜芯直径/mm

[/td] [td=1,2,12%]
漆包线外径/mm

[/td] [td=6,1,75%]
截流量/A

[/td] [/tr] [tr] [td=1,1,12%]
4.5A/mm2

[/td] [td=1,1,12%]
5.0A/mm2

[/td] [td=1,1,12%]
5.5A/mm2

[/td] [td=1,1,12%]
6.0A/mm2

[/td] [td=1,1,12%]
7.0A/mm2

[/td] [td=1,1,12%]
8.0A/mm2

[/td] [/tr] [tr] [td=1,1,12%]
0.28

[/td] [td=1,1,12%]
0.33

[/td] [td=1,1,12%]
0.277

[/td] [td=1,1,12%]
0.308

[/td] [td=1,1,12%]
0.339

[/td] [td=1,1,12%]
0.379

[/td] [td=1,1,12%]
0.431

[/td] [td=1,1,12%]
0.793

[/td] [/tr] [tr] [td=1,1,12%]
0.31

[/td] [td=1,1,12%]
0.36

[/td] [td=1,1,12%]
0.340

[/td] [td=1,1,12%]
0.378

[/td] [td=1,1,12%]
0.415

[/td] [td=1,1,12%]
0.453

[/td] [td=1,1,12%]
0.529

[/td] [td=1,1,12%]
0.604

[/td] [/tr] [tr] [td=1,1,12%]
0.33

[/td] [td=1,1,12%]
0.39

[/td] [td=1,1,12%]
0.385

[/td] [td=1,1,12%]
0.428

[/td] [td=1,1,12%]
0.470

[/td] [td=1,1,12%]
0.513

[/td] [td=1,1,12%]
0.599

[/td] [td=1,1,12%]
0.684

[/td] [/tr] [tr] [td=1,1,12%]
0.40

[/td] [td=1,1,12%]
0.46

[/td] [td=1,1,12%]
0.567

[/td] [td=1,1,12%]
0.630

[/td] [td=1,1,12%]
0.693

[/td] [td=1,1,12%]
0.756

[/td] [td=1,1,12%]
0.882

[/td] [td=1,1,12%]
1.01

[/td] [/tr] [tr] [td=1,1,12%]
0.45

[/td] [td=1,1,12%]
0.51

[/td] [td=1,1,12%]
0.716

[/td] [td=1,1,12%]
0.793

[/td] [td=1,1,12%]
0.875

[/td] [td=1,1,12%]
0.954

[/td] [td=1,1,12%]
1.11

[/td] [td=1,1,12%]
1.27

[/td] [/tr] [tr] [td=1,1,12%]
0.53

[/td] [td=1,1,12%]
0.60

[/td] [td=1,1,12%]
0.995

[/td] [td=1,1,12%]
1.11

[/td] [td=1,1,12%]
1.22

[/td] [td=1,1,12%]
1.33

[/td] [td=1,1,12%]
1.55

[/td] [td=1,1,12%]
1.77

[/td] [/tr] [tr] [td=1,1,12%]
0.60

[/td] [td=1,1,12%]
0.67

[/td] [td=1,1,12%]
1.27

[/td] [td=1,1,12%]
1.42

[/td] [td=1,1,12%]
1.56

[/td] [td=1,1,12%]
1.70

[/td] [td=1,1,12%]
1.88

[/td] [td=1,1,12%]
2.26

[/td] [/tr] [tr] [td=1,1,12%]
0.63

[/td] [td=1,1,12%]
0.70

[/td] [td=1,1,12%]
1.40

[/td] [td=1,1,12%]
1.56

[/td] [td=1,1,12%]
weiweihua1501
  • 积分:724
  • |
  • 主题:8
  • |
  • 帖子:155
积分:724
LV6
高级工程师
  • 2016-7-28 17:15:42
 
您好,Cin是指哪个电容呀,是那个X电容吗?
anway
  • anway
  • 离线
  • LV3
  • 助理工程师
  • 积分:296
  • |
  • 主题:6
  • |
  • 帖子:85
积分:296
LV3
助理工程师
  • 2014-8-28 18:04:15
 
奇怪,论坛这个回帖不支持表格边框么。。。
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-8-31 12:04:19
 
这个不晓得啊。
agaghd
  • 积分:81
  • |
  • 主题:4
  • |
  • 帖子:10
积分:81
LV1
本网技工
  • 2015-1-26 08:35:43
 
请教凡凡PFM型芯片这时候该怎么算TON等,频率是不固定的
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2015-1-26 22:09:48
 
这种芯片用的很少,应该是要么有个固定TON,如NCP1351吗,要么有个最低频率,如NCP1337,不可能无节制乱变频吧。还有一种,PI的TNY系列,我记得TNY系列是限制初级电流,来达到DCM模式工作的目的,但我忘记了是不是变频模式。另外,这种芯片的内部好像一般都集成了欠压保护。
jiangym
  • 积分:256
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:5
积分:256
LV3
助理工程师
  • 2015-3-13 14:55:21
 
请问,临界初级电感量LP=(V*Ton)/Ip中的V不应该是整流之后的Vdc吗,盼复
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2015-3-13 17:31:16
 
应该是整流之后VDC的最小值,不要忘了电容上的纹波电压。
新手上路了
  • 积分:257
  • |
  • 主题:2
  • |
  • 帖子:27
积分:257
LV3
助理工程师
  • 2015-4-23 15:45:21
 
凡哥,请问,这个Bac该怎么选。
nongfu
  • nongfu
  • 离线
  • LV6
  • 高级工程师
  • 积分:765
  • |
  • 主题:3
  • |
  • 帖子:99
积分:765
LV6
高级工程师
  • 2014-7-13 18:55:30
 
大湿大湿,大概看了一下,先做个记号,找时间再细细研读。
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-7-13 18:56:31
 
7点了,先休息一哈,精力恢复再补充。
lm3447
  • lm3447
  • 离线
  • LV6
  • 高级工程师
  • 积分:481
  • |
  • 主题:15
  • |
  • 帖子:175
积分:481
LV6
高级工程师
  • 2014-7-13 23:39:29
 
顶,讲解非常透彻
oyang314
  • 积分:1541
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:464
积分:1541
LV6
高级工程师
  • 2014-7-16 20:38:16
 
QR和CRM还是有些不一样吧?
dxsmail
  • 积分:2958
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:720
积分:2958
LV8
副总工程师
  • 2014-7-15 14:53:42
 
非常详尽的贴子。。。非常不错。。。
oyang314
  • 积分:1541
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:464
积分:1541
LV6
高级工程师
  • 2014-7-15 20:41:30
 
造福老百姓呀!
hsp840412
  • 积分:242
  • |
  • 主题:14
  • |
  • 帖子:28
积分:242
LV3
助理工程师
  • 2014-7-16 20:45:14
 
讲得非常好
363312050
  • 积分:366
  • |
  • 主题:14
  • |
  • 帖子:157
积分:366
LV4
初级工程师
  • 2014-7-16 21:09:29
 
新手来学习了,还在起步阶段.望大神们讲的细致点照顾下我们新手!
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-7-16 23:02:00
 
细致的计算方法应该是包括详细的磁芯损耗、绕组损耗、开关损耗,这些类容一般书籍都有提到....
我已经习惯了粗放式的设计,平时不愿花太多精力在茫茫公式之中。 本贴涉及到的内容主要是大多数书籍较少提及或者容易忽略的地方,算是小窍门汇总。
363312050
  • 积分:366
  • |
  • 主题:14
  • |
  • 帖子:157
积分:366
LV4
初级工程师
  • 2015-4-17 19:56:03
 
谢谢小凡凡的回复。
我也设计过几款电源,但总是一知半解,大多数时是向FAE请教。都是用现成的方案,实际自主的设计的电源都没有量产过。说实话我心里没有底。
到现在为止我还不会计算磁芯的输出功率关系。看到你的帖子算是收获大大的。
继续向你学习
363312050
  • 积分:366
  • |
  • 主题:14
  • |
  • 帖子:157
积分:366
LV4
初级工程师
  • 2014-8-8 20:12:52
 
请问楼主DCM模式怎么计算 电感值。
恒流输出怎么计算?
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-8-8 22:05:47
 
按照临界模式计算就可以了。
langdno1
  • 积分:864
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:53
积分:864
LV6
高级工程师
  • 2014-8-21 18:57:59
 
凡凡兄,辛苦了,好久没更新了?
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-8-24 21:15:05
 
知识已经不够用了,正在加紧搞学习...........
wangjun0854
  • 积分:1011
  • |
  • 主题:50
  • |
  • 帖子:254
积分:1011
LV6
高级工程师
  • 2014-8-27 14:06:37
 
凡凡大师,我看了你帖子,真想有一天像你这样有高深莫测的内功,想请问你一下:对于5V输出的,我算出306圈去了,感觉圈好多呀!绕不下了吧!这下怎么样处理圈数减少一点呢!因为充电器嘛!外壳小,变压器也不能用太大,太大变压器就装不下。变压器小呢,圈数多,又绕不下,很头疼,以前我都是这样折算的,匝比数不变,假如次级圈算出来是14圈,初级306圈,我就减少次级圈数到7圈,在用剩于匝数,这样对不对呢!请教一下。
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-8-28 00:07:17
 
大师?内功?.......还是免了吧,免得我得意忘形憋出了内伤。
5V输出,306T,你的输出功率应该非常小,这样的产品很多年前我做过,不过不是手机充电器的那种,以下是点滴回忆,希望对你有点帮助。

注:仅对于5V输出,2.5-5W功率的产品(不了解此行业,仅供参考)。

1、NP=VIN*TON/AE*BAC
从公式中我们得知,VIN、AE、BAC基本上认为是不变量。如果要减小变压器,只能从TON上做文章。方法有两点:1、减小DMAX(即减小TON);2、提高F(也是减小TON);
限制1:DMAX不可能无限减小,5V输出一般会用45V二极管;
限制2:开关频率一般不会无限制提高,一般上限是130KHZ;
(另外,需要注意的是小功率产品的开关损耗一般占主导地位,F低一点好)
限制3:开关频率高,DMAX小,如果气隙也小,那么LP也会较小,空载可能不稳定。
(低频设计,磁芯损耗尽管大,但是可以采用较好的磁芯材料来解决)

2、变压器优化设计
5V输出,NS一般取3-5T会比较好(如果电流较小,还可以适当增大,如10T左右,刚好满足平铺一层);
考虑到原边MOS、次级二极管的电压应力 以及较好的漏感控制, 匝数比一般取15-20左右较好;
如果上述两句话成立,NP会在60-100T之间(132KHZ)、100-200T(65kHz)(取决于输出功率及开关频率),另外NP最好刚满足平铺N层;
(不管采用何种频率,不管采用多大磁芯,建议NP都不要超过200T)
在满足空载的条件小,尽可能采用较高的KRP值;
(高KRP设计,还有一个原因,如果是电流模式控制,需要考虑到CS的采样电流幅度)
在空间足够的情况下,尽可能的采用较低的开关频率;
气隙控制在合理的范围(功率太小了,气隙大小已经没有印象了)。

3、如果真的要求那么小,多关注本行业内一些具有代表性的产品,多想想为什么这么做会少走很多弯路。
特别是开关频率、磁芯、CIN/COUT及半导体尺寸。
另外,小功率产品好像非常流行PSR之类的芯片,我并不了解这方面的知识。

4、成功与否,取决于两手之间,多试验,多观察。
如果功率小到一定程度时,书本往往起不了多大的帮助。


wangjun0854
  • 积分:1011
  • |
  • 主题:50
  • |
  • 帖子:254
积分:1011
LV6
高级工程师
  • 2014-8-29 13:17:54
 
不管有没有帮助,你没有功劳也有苦劳,首先要谢谢您的详细的回复,你对新手分析得很详细,对于一个新手来说,是多么的渴望的一件事情,如果能和你一起工作学习,那该多好呀!只是一种欲望呵呵!
在请教一个问题!就是在反激式开关电源里面,MOS管源极有个限流电阻接地,这个电阻阻值很小,功率偏大,请问凡凡师傅,一般这个电阻阻值怎么计算呢?我在程工的帖子上看到这么一个公式?Vcs÷Ipk÷120%=Rcs,Vcs怎么样得到的呢?还是怎么样算出来,还是每个IC芯片都有Vcs这个电压的值呢?是不是每个芯片都用这个公式计算Rcs吗?
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-8-31 12:21:54
 
不必太客气,论坛就是交流互动的平台。
对于分立控制器,芯片都会给出外部的VCS值,一般是固定值,VCS大约都在1V左右,是固定的,如3843等等芯片;
对于集成控制器,芯片大多是给出DS间的电流限值,如TOP系列的芯片;
对于集成控制器,也有给出VCS值的,如英飞凌的一些芯片;

对于分立控制器,你首先需要计算IP值,然后根据IP的大小,最后决定是采用RCS还是互感器,计算方法见各种芯片的规格书。
对于集成控制器,你同样需要计算IP值,然后根据IP的大小来选择(或者满足)合适的芯片。

VCS是固定值,如果变压器经过优化设计,IP一般也是固定值。
要留些裕量,RCS取多少合适?
其实这是一个很难回答的问题,取决于应用场合。1.2倍,在部分特定的条件下是成立的,
wangjun0854
  • 积分:1011
  • |
  • 主题:50
  • |
  • 帖子:254
积分:1011
LV6
高级工程师
  • 2014-9-1 15:20:12
 
谢谢您!真是受益匪浅,谢谢你的回答!
请问:反激式电源的临界模式BCM和QR模式是一个模式吗?
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-9-2 00:23:35
 
我觉得应该是的,这要看怎么去定义。
一般大家的理解是:
BCM就是临界模式,随着输入电压、负载的变化,会逐渐向DCM或者CCM模式过渡;
QR模式也是“临界”模式,但随着输入电压、负载的变化,中载重载一直处于“临界”状态(轻载处于DCM模式)。
临界之所以打引号,因为我听说部分QR芯片并不是在第一个波谷关断,这种情景其实是属于DCM模式。
QR模式好像涉及到谐振、准谐振的概念,这个到底是怎么定义,我不是很清楚,这些芯片用的较少。
wangjun0854
  • 积分:1011
  • |
  • 主题:50
  • |
  • 帖子:254
积分:1011
LV6
高级工程师
  • 2014-9-2 13:55:39
 
哦谢谢!
yanliangqun
  • 积分:400
  • |
  • 主题:5
  • |
  • 帖子:85
积分:400
LV6
高级工程师
  • 2014-9-4 16:44:00
 
好贴,赞
wtliu
  • wtliu
  • 离线
  • LV8
  • 副总工程师
  • 积分:5264
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:54
积分:5264
LV8
副总工程师
  • 2014-12-9 21:46:42
 
太详尽了,受益匪浅。多谢!
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-12-14 13:09:38
 

CCM模式反激变换器设计

内容:列出了各种计算公式以及波形以及参考文献
参考文献:《开关电源手册》、开关电源SPICE仿真与实用设计》以及PI的部分资料。

基本参数

最小直流电压Vdcmin100V 开关频率F65KHZ
最大直流电压Vdcmax375V 反射电压VOR120V
输出电压Vo12V 原边开关管压降Vdson0.5V
输出功率Po100W8.33A 输出整流管压降Vd10.5V
变换效率η:0.9 VCC整流管压降Vd20.5V
次级匝数Ns7T 磁芯:EER35/40

注:1、非实际产品,仅做举例;
2、因为HVDC电压的大小与Cin、温度密切相关,故不定义Vacmin;
3、原边电流的计算,其实是参考了《开关电源手册》,见p156--p180,110W反激变压器设计,
原文中定义的原边电流,IP2=3*IP1,即KRP=0.66。
本文中用X、Y、Z来描述原边电流,即固定X=10,Y为任意值,KRP也就为任意值。
4、损耗的计算参考了《开关电源仿真》p542,90W反激变压器设计
5、各种公式再陆续补充、修正;
6、计算结果利用了PI的电子数据计算表格核算,代入相关关键参数即可。
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-12-14 13:13:45
 









注:因为VDS的峰值电压与漏感有密切关系,故计算式中没有包括尖峰电压;
原边有效电流的计算公式取自于《开关电源仿真》。
TON、TOFF标反了,暂时就不改了,下一步是原边的各种损耗计算。

注意第7步之后,有两种计算方法:
第一种方法是先计算出峰值电流、纹波电流,再通过纹波电流来计算出原边电感量,公式:LP=V*TON/Ip。
第二种计算方法是,先计算出原边电感量,然后通过纹波电流计算出峰值电流,公式:Ip=Ia/Dmax+△i/2
(第二种方法见《变压器电感器设计手册》p293----连续模式隔离BUCK-BOOST变换器设计)

小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-12-14 17:02:50
 






第14--17步说明:
1、这一部分内容,选自《开关电源仿真》,深入研究请参考原文
2、不同的资料计算方法稍有不同,需要再查资料分析分析。
(关于开关损耗和导通损耗,上面的计算方法应该是正确的,参考《精通开关电源》第5章。最有可能会出现的问题是,测量的准确性如何,因为这会导致计算值与实际值相差2--5倍。)

下一张图片,磁性元器件计算或者是次级参数计算。
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2014-12-14 19:01:53
 



下一张,磁性元件设计

rensheng
  • 积分:662
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:108
积分:662
LV6
高级工程师
  • 2015-1-9 12:23:29
 
好贴,期待继续更新,强顶。
zilan22
  • 积分:104
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:2
积分:104
LV2
本网技师
  • 2015-1-9 16:29:09
 
小凡凡,能不能分享下RCD吸收里的R、C、D参数和RC缓冲网络中的R、C参数设计,以及控制环路的RC参数。环路这块感觉太复杂了,有前辈说过,刚开始不用管环路控制,因为搞也搞不来,以后再慢慢弄。。。是这样么?
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2015-1-9 23:23:23
 
RCD缓冲电路有两个作用,第一个是限制半导体两端电压的上升速率或者是减小EMC干扰,第二个是钳位,要明白安装RCD缓冲的目的是什么。
如果仅仅是钳位,问题就简单了,你只需要把“多余”的能量储存在足够大的电容中,然后通过合适电阻的去消耗它,这里面没有太多的学问。
普通的中小功率ACDC变换器,钳位电容选择2200PF--0.1UF都是可以的。
漏感中储存的能量越大,开关频率越低,钳位电容的容量肯定会越大。
另外,钳位电容对材质、体积有一些要求,因为会发热。

电阻的计算也很简单,绕组或者半导体两端会有一个平台电压,直接计算就可以了。
电阻的阻值决定了功耗,电阻上到底要消耗多少功率,取决于漏感中存储的能量以及钳位电压的幅值。
例:100W的反激变换器,1%漏感,理论上你至少要消耗掉1W的功率,采用3W的电阻;
100W的反激变换器,2%漏感,理论上你至少要消耗掉2W的功率,采用6W的电阻;
尽管有一部分能量会通过MOS、二极管的开关损耗消耗掉,但R上的损耗大概就是这个比例,不会相差太大。
需要注意,钳位电压和二极管的开关速度、MOS管的驱动能力等等都有很大的关系。
如果RCD消耗的功率特别大,应该是别地地方出了问题。

控制环路的问题很难说明白,建议你参考《开关电源手册》第三部分,第八章,特别是P435页提到的方法三(最后两行文章)。
根据我多年的观察,大师们其实也都喜欢这么干。

LED新手-夏侯
  • 积分:119
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:5
积分:119
LV2
本网技师
  • 2015-1-16 11:41:30
 

小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2015-1-9 22:47:06
 
都没人看嘛。。。。。。
由于DMAX、原边的各种电流、电感量都出来了,变压器的计算直接代入公式就可以了。
可以参考31楼的那四个公式。
这几天我还发现了另外一种通俗易懂的CCM模式计算方法,有空再分享。
JamesHacker
  • 积分:1751
  • |
  • 主题:5
  • |
  • 帖子:235
积分:1751
LV6
高级工程师
  • 2015-1-15 20:40:21
 
后排支持楼主!
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2015-1-15 22:04:34
 
精力充沛时再补全。
LED新手-夏侯
  • 积分:119
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:5
积分:119
LV2
本网技师
  • 2015-1-16 11:44:33
 
支持楼主,希望楼主给我们这些新手多提些建议...
admin
  • 积分:31426
  • |
  • 主题:2338
  • |
  • 帖子:8926
积分:31426
管理员
  • 2015-1-27 11:15:06
 
zzh8175050
  • 积分:118
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:3
积分:118
LV2
本网技师
  • 2015-4-8 16:14:58
 
凡工,我请教一下,对于反激,我们知道Co一般都很大,但是如果是电源是两级的,那么Co应该可以小点吧?高频纹波大了有什么坏的影响?
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2015-4-14 01:09:57
 
1、两级滤波跟CO没有直接的关系;
如果CO过小,不仅寿命短,动态、过冲等性能都很难满足设计要求;
2、纹波大了有什么坏处,这个我还不太清楚。
不过我可以肯定的是,如果你要真这么干,客户投诉甚至不要的可能性大大增加.........

zzh8175050
  • 积分:118
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:3
积分:118
LV2
本网技师
  • 2015-4-14 15:28:45
 
我看到我们公司odm的电源纹波大的,所以才想到这种做法
我说的两级是比如反激之后我再接一级buck电路这样的两级电路,不知道这么叫对不对!
这样的话,反激的Co和buck的Cin是共用的,那么这里用的电容取两者的较大值呢?还是加起来的和?
zzh8175050
  • 积分:118
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:3
积分:118
LV2
本网技师
  • 2015-4-14 15:31:09
 
我们公司是小功率的,负载时led
admin
  • 积分:31426
  • |
  • 主题:2338
  • |
  • 帖子:8926
积分:31426
管理员
  • 2015-1-27 11:15:41
 
2015年 期待另外的精华帖 加油
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2015-1-27 21:27:02
 
除了一点点的保留项目,兜里的已经都掏出来了.......
matail
  • matail
  • 离线
  • LV3
  • 助理工程师
  • 积分:250
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:5
积分:250
LV3
助理工程师
  • 2015-1-30 15:23:57
 
很想了解下反馈环路方面的知识,大事能否开讲下啊
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2015-1-30 22:55:24
 
大师表示属于半路出家的,反馈环路大师也不懂啊!
zilan22
  • 积分:104
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:2
积分:104
LV2
本网技师
  • 2015-1-30 17:39:23
 
多谢小凡凡不吝赐教,学习了。另还有一疑惑:输出电容量的选取。我之前的做法是根据纹波电流约等于输出电流,这样的规则来选容量。结果电流不太大的情况上,倒是问题不大,而一旦电流大了,那电容量就相当可观了= =
比如输出12V/5A情况下,假设35V/1000UF的电容RIPPLE=1A,岂不是说大概要4到5个并联,我想应该是有问题的吧? 也找了一些资料来看,计算公式不少,计算结果五花八门都有。哎。想请教下,输出电容的容量是计算出来的,还是说按经验法来选更可靠些?个人觉得计算,未知因数太多,一个定取值不好,得到的结果可能相差很远。
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2015-1-30 23:24:48
 
电容的计算方法一般有三种:
第一种方法,根据期望获得的输出纹波电压来计算。详见《开关电源设计》第二版,王志强译,P76;采用这种方法,可以获得最小的电容量,通常情况下,如果采用普通的电解电容,其纹波电流一般满足不了(这种方法似乎比较适合于超高纹波电流电容、固态电容、瓷片电容)。
第二种方法,根据实际计算的输出纹波电流(有效电流),来选择输出电容,不考虑频率、温度系数。这种方法最可靠、也会最简单,但其结果会导致最高物料成本,此方法也是电容供应商比较推崇的方法。
第三种方法,根据产品所需的寿命,综合考虑开关频率、环境温度、电容温升等各种综合因素来计算输出电容。该计算方法很多教材和各种电容应用手册中均有提及。计算过程一般较为复杂,但可以获得最低的物料成本。另外采用这种方法,对测量技术也是一个很大的考验。



小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2015-1-30 23:32:33
 
5A的反激电源,输出电容有个4、5个,这很正常啊。
如果要想减小电容的容量、数量,可以采用高纹波电流的电解电容。
理论上也可以采用提高开关频率(也仅是理论上)。

输出电容,你只需要满足最小的容量和纹波电流值就行了。
输出端不一定非要4、5个电容。



tingting2013
  • 积分:2835
  • |
  • 主题:20
  • |
  • 帖子:784
积分:2835
LV8
副总工程师
  • 2015-2-10 16:15:03
 
我在做小功率的,,学习了
dq8259
  • dq8259
  • 离线
  • LV8
  • 副总工程师
  • 积分:3275
  • |
  • 主题:52
  • |
  • 帖子:1412
积分:3275
LV8
副总工程师
  • 2015-2-13 14:20:58
 
顶起!才看到楼主这个帖子,过去一年多真是白活了。
世纪电源网-九天
  • 积分:20495
  • |
  • 主题:674
  • |
  • 帖子:3999
积分:20495
超级版主
  • 2015-2-13 15:45:19
 
。。。。。。哥哥啊~~感触如此之深啊
liuyong19
  • 积分:139
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:13
积分:139
LV2
本网技师
  • 2015-3-3 16:33:18
 
是啊!
liuyong19
  • 积分:139
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:13
积分:139
LV2
本网技师
  • 2015-3-3 16:36:54
 
能帮我看下这个电路,一个三相380输入,反激式两端输出,50W的开关电源.
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2015-3-4 22:48:29
 
1、没有保险管,工模电感不要,差模电感总要弄一个吧;
2、1N4007可以用,至少需要NTC吧;
3、单个电阻的耐压有限,R2、R4是什么封装?
4、R11太小了;
5、用PNP三极管给Q1做加速关断;
6、Q1两端并接RCD缓冲;
7、输出电容都明显小了;
8、这电路太高大上了...........我觉得你们还是用飞兆半导体的5L0380比较好
liuyong19
  • 积分:139
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:13
积分:139
LV2
本网技师
  • 2015-3-5 09:59:09
 
凡哥,谢谢你的回复。
1)之所以没加保险管、电感,是因为我的三相输入端是从主电源 引过来的,主电源有这些元器件的;
2)NTC 有加,加在整流后面;
3)R2、R4是DIP封装;
4)R11根据什么去选?还是在调试的过程中慢慢去修改其值呢?
5)你说用PNP三极管给Q1做加速关断;不是很理解。能解释下吗?能给个例子更好;


7)输出电容都明显小了,输出电容怎样选择还在学习中,有什么好的资料推荐下;
8)由于初涉电源,以前主要从事玩具这一块,没真正设计过电源,在这方面以后得多多跟前辈学学,多看论坛贴。
liuyong19
  • 积分:139
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:13
积分:139
LV2
本网技师
  • 2015-3-5 10:05:13
 
另外这个电源规格如下:
输入AC380V+/- 20%,50HZ
输出两组:+12V,2.5A;+9V,1.5A.
效率:80%
反射电压VOR 选150V 不知合理不,磁芯选EI35,或EE30.
这电源是用来做主电源的辅助电源。
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2015-3-8 11:18:41
 
LO18-26C0513-03.pdf
可以学习一哈别人是怎么做的。
不过我还是建议你们直接去买成品,现在这种东西应该已经很便宜了。
不同行业的产品,有不同的设计规则、诀窍,有些测试项目你们可能连仪器都没有,自己设计最后可能得不偿失。
把主要的精力放在自己的优势上面,只是个人建议。
liuyong19
  • 积分:139
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:13
积分:139
LV2
本网技师
  • 2015-3-9 09:28:30
 
凡哥说得很有道理。目前自己想学习下开关电源。就当练下手!目前也在淘宝上看了下别个的产品,很便宜,以后就直接买成品的。
dteufv
  • dteufv
  • 离线
  • LV4
  • 初级工程师
  • 积分:396
  • |
  • 主题:12
  • |
  • 帖子:123
积分:396
LV4
初级工程师
  • 2015-3-9 11:38:49
 
自己动手有自己动手的乐趣,而且可以学到知识!
jiekou514
  • 积分:2133
  • |
  • 主题:8
  • |
  • 帖子:235
积分:2133
LV8
副总工程师
  • 2015-3-15 22:05:38
 
谢谢楼主分享这么多,谢谢!有时间能教下大家PFC电感设计,非常感谢!
qq418938094
  • 积分:100
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:0
积分:100
LV2
本网技师
  • 2015-3-17 00:31:12
 
本人新手,最近在做一个3V 500mA 的原边反馈开关电源,Ns112 T,Np 7T , 反馈17T,
Mos管 1N60,IC 贴片 CR6853,整流管5819, 带负载时压降太大,估计是变压器设计的不好,
可是不知道往哪些方面调整....有高手指点一下新人吗,先感谢了..
qq418938094
  • 积分:100
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:0
积分:100
LV2
本网技师
  • 2015-3-17 00:32:22
 
补充下,Lp=4250uH,Dmax=0.327,Bmax=0.2
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2015-3-17 12:43:13
 
很抱歉,没有研究过PSR...........
westbrook
  • 积分:7757
  • |
  • 主题:13
  • |
  • 帖子:1287
积分:7757
LV8
副总工程师
  • 2015-3-21 10:58:09
 
带负载时压降太大是什么意思?是电压跌落的太厉害吗,如果是,可以从以下几方面入手:
(1)副边与采样绕组的耦合,变压器的绕制一定要平整,尽量保持一层铺满,可以适当的调整线径和圈数;
(2)芯片采样FB的补偿,电压跌落太厉害是你的负载 调整率不好,可能是采样电阻的选值不太正确;
(3)一般的PSR技术输出电压都在5V及以上,如果输出电压为3V的,确实比较难做。不知道这颗IC是延时一段时间采样还是在拐点采样,如果是延时一小段时间采样的话,输出二极管的管压降要考虑进去,会影响到你的输出电压的精度;而如果是拐点采样的话,就可以忽略二极管管压降的影响。
(4)可以适当的调整一下变压器匝比,你看datasheet,里面有固定的计算表达式;
我之前也做过一款PSR小功率的电源,这个比较难调试,不过最终产品还是量产了,不知道你做的是民用产品还是工业产品,如果是工业产品的话,你还要考虑高低温,这个对输出电压的精度影响也非常大。
wzy616611
  • 积分:5116
  • |
  • 主题:15
  • |
  • 帖子:126
积分:5116
LV8
副总工程师
  • 2015-4-13 11:56:37
 
为什么延时采样要把二极管压降考虑进去?
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2015-4-14 01:11:11
 
.....................
westbrook
  • 积分:7757
  • |
  • 主题:13
  • |
  • 帖子:1287
积分:7757
LV8
副总工程师
  • 2015-4-14 20:51:42
 
因为二极管的压降在高低温下会产生变化,会影响到你的输出电压精度。
wangjun0854
  • 积分:1011
  • |
  • 主题:50
  • |
  • 帖子:254
积分:1011
LV6
高级工程师
  • 2015-4-12 17:16:16
 
你是说空载电压很高,但是带负载时电压掉得很厉害是不是。我打个比方你的空载电压是5V,但是带负载时只有4.5V了是不是这个意思,假如是这样,那你是先把带负载时候的电压调到5V左右,也就是4.8V到5.2之间嘛!你在调空载电压!空载电压是用假负载来调式的,假负载越小,输出空载电压越小,你就 调到5V就可以了,那你带负载它就不会调下来了,原边就是这个鸟样,我们调试都是看4个段的负载电压变化,25%、50%、75%、100%,因为我们要算效率。
还有一种:你把空载电压调到了5V,但是你带25%的负载时,它飚到了5.4V,100%负载有降低到4.8V,这个我遇到过的事情,但是我调的是PSR 输出12V0.5A,是用5V1.5A来改的,当时我也很郁闷,空载是12V,但是25%的负载飚到12.4V,100%负载降到11.8V,这差距太大,不符合我们的要求,我只有Rcs电阻调小,就是加大过流点,25%的负载有12.9V,100%负载有12.2V,可以了!但是不是无限的调小,要看看芯片的规格书来调。调小这个负载以后(Ipk)原边峰值电流稍有增大,你要推算变压器有没有饱和。
还有调一下你的电感量:在25%的负载时,量一下VDS波形不能低于20K,小于20K你会听到有声音,假如是高于20K还有 声音,你就试拿变压器去浸油在来装上去通电看看还有没有声音,没有就OK了。我为什么要说调电感量,因为电感量和(Ipk)原边的峰值电流有关,电感量调得好,输入功率就会降低,那么效率就会上来,因为我是要调6级能效的,我每天都要绕5个以上的变压器去调,呵呵!我也是新手!
wzy616611
  • 积分:5116
  • |
  • 主题:15
  • |
  • 帖子:126
积分:5116
LV8
副总工程师
  • 2015-4-13 11:57:04
 
凳子搬来坐着听了。。
she212x
  • 积分:105
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:3
积分:105
LV2
本网技师
  • 2015-4-9 12:42:19
 
很好的帖子,希望楼主继续讲课~~~~~
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2015-4-9 22:42:24
 
这段时间在关注缅北战事,缅甸军方本来决定3月27号总攻,实现建军节献礼。
但同盟军据守天险,想拿下来谈何容易。
经过近10天的兵力、物资补给,决战昨天正式开始,战况空前惨烈。
这段时间微博一直在直播,机会难得。
扯远了,你们先忙。。。。。。。。。。。。。。。。



若开女兵


今天网上展示出来的部分战利品

xzb594800197
  • 积分:124
  • |
  • 主题:2
  • |
  • 帖子:9
积分:124
LV2
本网技师
  • 2015-4-23 10:09:09
 
凡凡同志,请教 反激式开关电源.doc
你一下单端反激式开关电源手机充电器设计的一些问题啊。请问反馈绕组匝数等参数怎么计算啊。新手上路,多多包涵。希望能讲解详细一点啊。最好分析原理哦。O(∩_∩)O谢谢

天空依然蓝yy
  • 积分:5667
  • |
  • 主题:77
  • |
  • 帖子:418
积分:5667
LV8
副总工程师
  • 2015-4-23 15:45:53
 
这都好久之前的帖子了,请教一下你的单端反激式的开关频率是怎么确定的啊?
westbrook
  • 积分:7757
  • |
  • 主题:13
  • |
  • 帖子:1287
积分:7757
LV8
副总工程师
  • 2015-4-24 17:50:50
 
看你的是AC/DC还是DC/DC了。
如果是DC/DC,开关频率一般都在200KHz~350KHz范围;
如果是AC/DC,开关频率一般在65KHz~130KHz,之所以一般不超过150KHz,主要有两个方面:
(1)EMC传导测试的起始频率为150KHz,尽量让开关频率的二次谐波以上(包含)在150KHz以上;
(2)损耗;因为AC/DC主要采用高压的开关管,如果开关频率太高会引起损耗比较大;
dteufv
  • dteufv
  • 离线
  • LV4
  • 初级工程师
  • 积分:396
  • |
  • 主题:12
  • |
  • 帖子:123
积分:396
LV4
初级工程师
  • 2015-4-24 22:13:20
 
原来如此~受教了!
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2015-5-20 15:41:26
 
是的,但DCDC不一定,如果产品体积不受限,多数还是在100KHZ左右。
另外,传统模块DCDC,开关频率都在300KHZ左右,现在似乎有迹象不那么干了。
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2015-5-20 15:38:09
 
普通的ACDC,50、66、100、130KHZ这四个就可以了。
频率低于30KHZ,人的耳朵能听到噪声,产品体积也太大了,不划算。
频率高于100KHZ,开关损坏太大了,另外EMI也不好处理。
大部分产品的EMI传导测试频率,下限是150KHZ,所以最高开关频率一般不要超过130KHZ。
ACDC的开关频率在50-130KHZ之间都可以。

DCDC,根据产品体积的不同,一般都在50-300KHZ之间。
天空依然蓝yy
  • 积分:5667
  • |
  • 主题:77
  • |
  • 帖子:418
积分:5667
LV8
副总工程师
  • 2015-5-21 16:38:15
 
你好,我准备做的是150w的光伏并网微逆变器,看了好多资料都是把开关频率定在120khz左右,最大占空比定在了0.48,用的拓扑是交错反激式,但是计算了下参数,发现变换器并没有工作在断续模式,所以有些疑惑,恳请凡凡大师能给解答一下,下面的图片是判断断续模式下的公式,这里面断续的条件里面dp是最大占空比吗?里面的Upv是最大光伏板输入电压?我的理解是λ最大时,小于号右边的式子最小,只要右面的式子最小值大于左面占空比的最大值,这样才能保证一直保持在DCM模式,不知道我的理解对不对,非常希望能得到您的指导,先谢谢了~~~
小凡凡
  • 积分:3158
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:1182
积分:3158
LV8
副总工程师
  • 2015-5-21 20:53:52
 
没做个这玩意,看不懂这些公式。
很多芯片公司不是有微型逆变器的设计文档吗,我建议你按照那个东西来做。
如:microchip 并网太阳能微型逆变器参考设计
如果是反激,120KHZ,还真没有必要设计在DCM模式,不然磁芯的气隙怎么处理?
120KHZ,并且设计在DCM模式,你去看看他们选用的是什么类型的二极管,是碳化硅还是快恢复的,搞不好是后者。
天空依然蓝yy
  • 积分:5667
  • |
  • 主题:77</