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关于反激电源电路结构以及变压器的疑问

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老婆说我是渣男
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初级工程师
  • 2023-11-26 22:13:52
10问答币
问题一:
888888.JPG

如上图,这个电路是我从国内大厂15W的反激电源抄来的,实测MOS3栅极波形与初级线圈两端波形形状一致,去掉此mos也不影响电源正常工作,那么MOS3的作用,是啥呢?


问题二:
假如我需要设计一款DC100V-600V的反激变压器,那么计算匝数时,电压应该按照DC100V算,还是DC600V算,或者其他电压?
论坛大神制作的电源计算软件PowerKit,我试了下,感觉软件是以DC100V为准的,那么高电压600V就不考虑了吗?

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1、这叫源极驱动,由下管驱动上管的源极(而不是栅极)实现上管的驱动,有两个妙处: 1.1、如果两管耐压相等,可减半电压应力,比如600V的管子带动1000V的电路 1.2、如果下管只是低压,可省去辅助绕组VCC供电电路。 2、都以低压为计算起点,因为电流最大,变压器最接近饱和,高压参数仅仅用来校核器件电压应力。 ...

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nc965
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版主
  • 2023-11-27 14:24:45
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1、这叫源极驱动,由下管驱动上管的源极(而不是栅极)实现上管的驱动,有两个妙处:
1.1、如果两管耐压相等,可减半电压应力,比如600V的管子带动1000V的电路
1.2、如果下管只是低压,可省去辅助绕组VCC供电电路。
2、都以低压为计算起点,因为电流最大,变压器最接近饱和,高压参数仅仅用来校核器件电压应力。

老婆说我是渣男
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LV4
初级工程师
  • 2023-11-27 18:27:26
  • 倒数9
 
哦,这样呀,感谢版主!
顺带咨询下,反激变压器的气隙,不磨磁芯中柱,两边加垫片,是不是也可以?
nc965
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版主
  • 2023-11-27 21:02:20
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可以运行
老婆说我是渣男
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LV4
初级工程师
  • 2023-11-27 21:07:41
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好的,非常感谢。
joezzhang
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副总工程师
  • 2023-11-27 18:30:24
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两管叠起来增加耐压,比如两个600V的管子这么一叠,下管Vds降到Vcc-10V左右就导通了,
当你Vcc为600V的时候,上管的栅极对电源负就可以达到接近1200V的耐压


一般来说低压输入时电流最大、占空比最大,对于控制芯片来说属于最坏工况,所以低压为准

但你需要回去核算高压时开关器件耐压有足够降额,保证短路、过流等极端情况下也不损坏功率器件

如你图所示电路,100V/15W,假设15V/1A输出:

没有特殊要求的话,开关频率选取满载65kHz,效率粗估85%

最大占空比0.45,低压满载刚好进入临界模式CrM,匝比:100*0.45/(15*0.55)=5.5,如果全程DCM就需要让匝比更高一些

AP=15W*0.45/(85%*0.3T*65kHz*6A/mm^2*0.1)=678.7mm^4,选E20磁芯可满足要求,AE=31.2mm^2

最小初级匝数:100V*0.45/(65kHz*31.2mm^2*0.3T)=74Ts

初级电流峰值:2*15W/(85%*100V*0.45)=0.784A,有效值:root(0.45/3)*0.784A=0.3A

初级线径:root(4*0.3A/(Pi*6A/mm^2))=0.25mm,次级线径同理算出约为0.63mm

找个骨架,初级0.25-0.32mm漆包线绕满两层;次级0.6-0.65mm三重绝缘线绕满一层,满足匝比5.5-6.5之间即可

核算即使匝比为6.5,15.5V*6.5*2.5+600V=852V,远低于两管叠起来可承受的1200V,可行

然后重新绕变压器,先绕满一层屏蔽,再初级满两层,再辅助绕组,再次级满一层,

搞定后上电跑一下看看频率、占空比和计算值相差几何,如有需要再做微调

最后再绕一个发给变压器厂按你的手工样品打样,这样就不容易上当受骗了


老婆说我是渣男
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LV4
初级工程师
  • 2023-11-27 19:22:27
  • 倒数7
 
您的回复非常详细,太感谢您了
老婆说我是渣男
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LV4
初级工程师
  • 2023-11-27 21:07:06
  • 倒数5
 
您的回复非常详细,太感谢您了!您的计算,没看到初级电感量是如何计算的,气隙如何确定的?
核算即使匝比为6.5,15.5V*6.5*2.5+600V=852V,远低于两管叠起来可承受的1200V,可行
这句,2.5是什么参数?
joezzhang
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LV8
副总工程师
  • 2023-11-28 15:39:53
  • 倒数3
 
匝比乘以输出电压就是反射电压,初略估计漏感振铃1.5倍于反射电压,加起来就是2.5倍反射电压

CrM模式下感量就等于输入电压乘以导通时间除以峰值电流:100V*0.45/(65kHz*0.784A)=883uH

稍微比计算感量小一点就是全程DCM,大一点低压满载就进入CCM,这种小功率推荐往DCM方向靠
老婆说我是渣男
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LV4
初级工程师
  • 2023-11-28 18:06:45
  • 倒数2
 
好的好的,太感谢您了
power__rookie
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LV6
高级工程师
最新回复
  • 2023-12-1 18:26:51
  • 倒数1
 
叠MOS方案,增加耐压用。。增加输入电压范围。。要注意上管驱动能力够不够(通常在TVS/电阻两端并个小电容)。
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