探討開關電源的合理設計技術
發布時間:2012-01-06
中心議題:
- 開關電源的分類
- PCB布線的一些原則
- 印製板銅皮走線的一些事項
- 鋁基板及多層印製板在開關電源中的應用
解決方案:
- 采用DC-DC隔離
- 信號采用光電隔離
- 采用線路板開槽的方法
1 開關電源的分類
開kai關guan電dian源yuan分fen為wei,隔ge離li與yu非fei隔ge離li兩liang種zhong形xing式shi,在zai這zhe裏li主zhu要yao談tan一yi談tan隔ge離li式shi開kai關guan電dian源yuan的de拓tuo撲pu形xing式shi,在zai下xia文wen中zhong,非fei特te別bie說shuo明ming,均jun指zhi隔ge離li電dian源yuan。隔ge離li電dian源yuan按an照zhao結jie構gou形xing式shi不bu同tong,可ke分fen為wei兩liang大da類lei:正激式和反激式。反激式指在變壓器原邊導通時副邊截止,變壓器儲能。原邊截止時,副邊導通,能量釋放到負載的工作狀態,一般常規反激式電源單管 多duo,雙shuang管guan的de不bu常chang見jian。正zheng激ji式shi指zhi在zai變bian壓ya器qi原yuan邊bian導dao通tong同tong時shi副fu邊bian感gan應ying出chu對dui應ying電dian壓ya輸shu出chu到dao負fu載zai,能neng量liang通tong過guo變bian壓ya器qi直zhi接jie傳chuan遞di。按an規gui格ge又you可ke分fen為wei常chang規gui正zheng激ji,包bao括kuo單dan管guan正zheng激ji,雙shuang管guan正zheng 激。半橋、橋式電路都屬於正激電路。
正(zheng)激(ji)和(he)反(fan)激(ji)電(dian)路(lu)各(ge)有(you)其(qi)特(te)點(dian),在(zai)設(she)計(ji)電(dian)路(lu)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)為(wei)達(da)到(dao)最(zui)優(you)性(xing)價(jia)比(bi),可(ke)以(yi)靈(ling)活(huo)運(yun)用(yong)。一(yi)般(ban)在(zai)小(xiao)功(gong)率(lv)場(chang)合(he)可(ke)選(xuan)用(yong)反(fan)激(ji)式(shi)。稍(shao)微(wei)大(da)一(yi)些(xie)可(ke)采(cai)用(yong)單(dan)管(guan)正(zheng)激(ji)電(dian)路(lu),中(zhong)等(deng)功(gong) lvkecaiyongshuangguanzhengjidianluhuobanqiaodianlu,didianyashicaiyongtuiwandianlu,yubanqiaogongzuozhuangtaixiangtong。dagonglvshuchu,yibancaiyongqiaoshidianlu,diyayekecaiyongtuiwandianlu。
fanjishidianyuanyinqijiegoujiandan,shengdiaoleyigehebianyaqitijidaxiaochabuduodediangan,erzaizhongxiaogonglvdianyuanzhongdedaoguangfandeyingyong。zaiyouxiejieshaozhongjiangdaofanjishidianyuangonglvzhinengzuodaojishiwa, 輸出功率超過100瓦就沒有優勢,實現起來有難度。本人認為一般情況下是這樣的,但也不能一概而論,PI公司的TOP芯片就可做到300瓦,有文章介紹反 激電源可做到上千瓦,但沒見過實物。輸出功率大小與輸出電壓高低有關。
反fan激ji電dian源yuan變bian壓ya器qi漏lou感gan是shi一yi個ge非fei常chang關guan鍵jian的de參can數shu,由you於yu反fan激ji電dian源yuan需xu要yao變bian壓ya器qi儲chu存cun能neng量liang,要yao使shi變bian壓ya器qi鐵tie芯xin得de到dao充chong分fen利li用yong,一yi般ban都dou要yao在zai磁ci路lu中zhong開kai氣qi隙xi,其qi目mu的de是shi改gai變bian鐵tie芯xin磁ci滯zhi回hui線xian的de斜xie率lv,使shi變bian壓ya器qi能neng夠gou承cheng受shou大da的de脈mai衝chong電dian流liu衝chong擊ji,而er不bu至zhi於yu鐵tie芯xin進jin入ru飽bao和he非fei線xian形xing狀zhuang 態,磁路中氣隙處於高磁阻狀態,在磁路中產生漏磁遠大於完全閉合磁路。
脈衝電壓連線盡可能短,其中輸入開關管到變壓器連線,輸出變壓器到整流管連接 xian。maichongdianliuhuanlujinkenengxiaorushurulvbodianrongzhengdaobianyaqidaokaiguanguanfanhuidianrongfu。shuchubufenbianyaqichuduandaozhengliuguandaoshuchudiangandaoshuchudianrongfanhuibianyaqidianluzhongX電容要盡量接 近開關電源輸入端,輸入線應避免與其他電路平行,應避開。 Y電容應放置在機殼接地端子或FG連接端。共摸電感應與變壓器保持一定距離,以避免磁偶合。
輸(shu)出(chu)電(dian)容(rong)一(yi)般(ban)可(ke)采(cai)用(yong)兩(liang)隻(zhi)一(yi)隻(zhi)靠(kao)近(jin)整(zheng)流(liu)管(guan)另(ling)一(yi)隻(zhi)應(ying)靠(kao)近(jin)輸(shu)出(chu)端(duan)子(zi),可(ke)影(ying)響(xiang)電(dian)源(yuan)輸(shu)出(chu)紋(wen)波(bo)指(zhi)標(biao),兩(liang)隻(zhi)小(xiao)容(rong)量(liang)電(dian)容(rong)並(bing)聯(lian)效(xiao)果(guo)應(ying)優(you)於(yu)用(yong)一(yi)隻(zhi)大(da)容(rong)量(liang)電(dian)容(rong)。發(fa)熱(re)器(qi)件(jian)要(yao)和(he)電(dian)解(jie) 電容保持一定距離,以延長整機壽命,電解電容是開關電源壽命的瓶勁,如變壓器、功率管、大功率電阻要和電解保持距離,電解之間也須留出散熱空間,條件允許可將其放置在進風口。
2 PCB布線的一些原則
印yin製zhi板ban設she計ji時shi,要yao考kao慮lv到dao幹gan擾rao對dui係xi統tong的de影ying響xiang,將jiang電dian路lu的de模mo擬ni部bu分fen和he數shu字zi部bu分fen的de電dian路lu嚴yan格ge分fen開kai,對dui核he心xin電dian路lu重zhong點dian防fang護hu,將jiang係xi統tong地di線xian環huan繞rao,並bing布bu線xian盡jin可ke能neng粗cu,電dian源yuan增zeng加jia濾lv波bo電dian路lu,采cai用yongDC-DC隔離,信號采用光電隔離,設計隔離電源,分析容易產生幹擾的部分(如時鍾電路、通訊電路等)和容易被幹擾的部分(如模擬采樣電路等),對dui這zhe兩liang種zhong類lei型xing的de電dian路lu分fen別bie采cai取qu措cuo施shi。對dui於yu幹gan擾rao元yuan件jian采cai取qu抑yi製zhi措cuo施shi,對dui敏min感gan元yuan件jian采cai取qu隔ge離li和he保bao護hu措cuo施shi,並bing且qie將jiang它ta們men在zai空kong間jian和he電dian氣qi上shang拉la開kai距ju離li。在zai板ban級ji設she計ji時shi,還hai要yao注zhu意yi元yuan器qi件jian放fang置zhi要yao遠yuan離li印yin製zhi板ban邊bian沿yan,這zhe對dui防fang護hu空kong氣qi放fang電dian是shi有you利li的de。樣yang電dian路lu的de原yuan理li圖tu設she計ji參can見jian圖tu1。

圖1 開關電源樣電路的原理圖設計
隨著印製線路板製造工藝的不斷完善和提高,一般加工廠製造出線間距等於甚至小於0.1mm已經不存在什麼問題,完全能夠滿足大多數應用場合。考慮到開關電源所采用的元器件及生產工藝,一般雙麵板最小線間距設為0.3mm,單麵板最小線間距設為0.5mm,焊盤與焊盤、焊盤與過孔或過孔與過孔,最小間距設為0.5mm,可避免在焊接操作過程中出現“橋接”現(xian)象(xiang)。,這(zhe)樣(yang)大(da)多(duo)數(shu)製(zhi)板(ban)廠(chang)都(dou)能(neng)夠(gou)很(hen)輕(qing)鬆(song)滿(man)足(zu)生(sheng)產(chan)要(yao)求(qiu),並(bing)可(ke)以(yi)把(ba)成(cheng)品(pin)率(lv)控(kong)製(zhi)得(de)非(fei)常(chang)高(gao),亦(yi)可(ke)實(shi)現(xian)合(he)理(li)的(de)布(bu)線(xian)密(mi)度(du)及(ji)有(you)一(yi)個(ge)較(jiao)經(jing)濟(ji)的(de)成(cheng)本(ben)。[page]
最小線間距隻適合信號控製電路和電壓低於63V的低壓電路,當線間電壓大於該值時一般可按照500V/1mm經驗值取線間距。
方法一:上shang文wen提ti到dao的de線xian路lu板ban開kai槽cao的de方fang法fa適shi用yong於yu一yi些xie間jian距ju不bu夠gou的de場chang合he,順shun便bian提ti一yi下xia,該gai法fa也ye常chang用yong來lai作zuo為wei保bao護hu放fang電dian間jian隙xi,常chang見jian於yu電dian視shi機ji顯xian象xiang管guan尾wei板ban和he電dian源yuan交jiao流liu輸shu入ru處chu。該gai法fa在zai模mo塊kuai電dian源yuan中zhong得de到dao了le廣guang泛fan的de應ying用yong,在zai灌guan封feng的de條tiao件jian下xia可ke獲huo得de很hen好hao的de效xiao果guo。
方法二:墊絕緣紙,可采用青殼紙、聚脂膜、聚(ju)四(si)氟(fu)乙(yi)烯(xi)定(ding)向(xiang)膜(mo)等(deng)絕(jue)緣(yuan)材(cai)料(liao)。一(yi)般(ban)通(tong)用(yong)電(dian)源(yuan)用(yong)青(qing)殼(ke)紙(zhi)或(huo)聚(ju)脂(zhi)膜(mo)墊(dian)在(zai)線(xian)路(lu)板(ban)於(yu)金(jin)屬(shu)機(ji)殼(ke)間(jian),這(zhe)種(zhong)材(cai)料(liao)有(you)機(ji)械(xie)強(qiang)度(du)高(gao),有(you)一(yi)定(ding)抗(kang)潮(chao)濕(shi)的(de)能(neng)力(li)。聚(ju)四(si)氟(fu)乙(yi)烯(xi)定(ding)向(xiang)膜(mo)由(you)於(yu)具(ju)有(you)耐(nai)高(gao)溫(wen)的(de)特(te)性(xing)在(zai)模(mo)塊(kuai)電(dian)源(yuan)中(zhong)得(de)到(dao)廣(guang)泛(fan)的(de)應(ying)用(yong)。在(zai)元(yuan)件(jian)和(he)周(zhou)圍(wei)導(dao)體(ti)間(jian)也(ye)可(ke)墊(dian)絕(jue)緣(yuan)薄(bo)膜(mo)來(lai)提(ti)高(gao)絕(jue)緣(yuan)抗(kang)電(dian)性(xing)能(neng)。
鋁基板由其本身構造,具有以下特點:導熱性能非常優良、單麵縛銅、器件隻能放置在縛銅麵、不能開電器連線孔所以不能按照單麵板那樣放置跳線。
鋁(lv)基(ji)板(ban)上(shang)一(yi)般(ban)都(dou)放(fang)置(zhi)貼(tie)片(pian)器(qi)件(jian),開(kai)關(guan)管(guan),輸(shu)出(chu)整(zheng)流(liu)管(guan)通(tong)過(guo)基(ji)板(ban)把(ba)熱(re)量(liang)傳(chuan)導(dao)出(chu)去(qu),熱(re)阻(zu)很(hen)低(di),可(ke)取(qu)得(de)較(jiao)高(gao)可(ke)靠(kao)性(xing)。變(bian)壓(ya)器(qi)采(cai)用(yong)平(ping)麵(mian)貼(tie)片(pian)結(jie)構(gou),也(ye)可(ke)通(tong)過(guo)基(ji)板(ban)散(san)熱(re),其(qi)溫(wen) shengbichangguiyaodi,tongyangguigebianyaqicaiyonglvjibanjiegoukededaojiaodadeshuchugonglv。lvjibantiaoxiankeyicaiyongdaqiaodefangshichuli。lvjibandianyuanyibanyouyouliangkuaiyinzhibanzucheng,lingwaiyikuaibanfang 置控製電路,兩塊板之間通過物理連接合成一體。
由you於yu鋁lv基ji板ban優you良liang的de導dao熱re性xing,在zai小xiao量liang手shou工gong焊han接jie時shi比bi較jiao困kun難nan,焊han料liao冷leng卻que過guo快kuai,容rong易yi出chu現xian問wen題ti現xian有you一yi個ge簡jian單dan實shi用yong的de方fang法fa,將jiang一yi個ge燙tang衣yi服fu的de普pu通tong電dian熨yun鬥dou(最好有調溫功能), 翻過來,熨燙麵向上,固定好,溫度調到150℃左右,把鋁基板放在熨鬥上麵,加溫一段時間,然後按照常規方法將元件貼上並焊接,熨鬥溫度以器件易於焊接為 宜,太高有可能時器件損壞,甚至鋁基板銅皮剝離,溫度太低焊接效果不好,要靈活掌握。
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3 印製板銅皮走線的一些事項
走線電流密度:現在多數電子線路采用絕緣板縛銅構成。常用線路板銅皮厚度為35μm,走線可按照1A/mm經驗值取電流密度值,具體計算可參見教科書。為 保證走線機械強度原則線寬應大於或等於0.3mm。銅皮厚度為70μm 線路板也常見於開關電源,那麼電流密度可更高些。
模塊電源行列也有部分產品采用多層板,主要便於集成變壓器電感等功率器件,優化接線、功率管散熱等。具有工藝美觀一致性好,變壓器散熱好的優點,但其缺點是成本較高,靈活性較差,僅適合於工業化大規模生產。
單(dan)麵(mian)板(ban),市(shi)場(chang)流(liu)通(tong)通(tong)用(yong)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)幾(ji)乎(hu)都(dou)采(cai)用(yong)了(le)單(dan)麵(mian)線(xian)路(lu)板(ban),其(qi)具(ju)有(you)低(di)成(cheng)本(ben)的(de)優(you)勢(shi),在(zai)設(she)計(ji),及(ji)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)上(shang)采(cai)取(qu)一(yi)些(xie)措(cuo)施(shi)亦(yi)可(ke)確(que)保(bao)其(qi)性(xing)能(neng)。
為保證良好的焊接機械結構性能,單麵板焊盤應稍微大一些,以確保銅皮和基板的良好縛著力,而不至於受到震動時銅皮剝離、斷脫。一般焊環寬度應大於 0.3mm。hanpankongzhijingyinglvedayuqijianyinjiaozhijing,danbuyiguoda,baozhengguanjiaoyuhanpanjianyouhanxilianjiejulizuiduan,pankongdaxiaoyibufangaizhengchangzhajianweidu,hanpankongzhijingyibandayuguanjiao 直徑0.1-0.2mm。多引腳器件為保證順利查件,也可更大一些。
單(dan)麵(mian)板(ban)上(shang)元(yuan)器(qi)件(jian)應(ying)緊(jin)貼(tie)線(xian)路(lu)板(ban)。需(xu)要(yao)架(jia)空(kong)散(san)熱(re)的(de)器(qi)件(jian),要(yao)在(zai)器(qi)件(jian)與(yu)線(xian)路(lu)板(ban)之(zhi)間(jian)的(de)管(guan)腳(jiao)上(shang)加(jia)套(tao)管(guan),可(ke)起(qi)到(dao)支(zhi)撐(cheng)器(qi)件(jian)和(he)增(zeng)加(jia)絕(jue)緣(yuan)的(de)雙(shuang)重(zhong)作(zuo)用(yong),要(yao)最(zui)大(da)限(xian)度(du)減(jian)少(shao)或(huo)避(bi)免(mian)外(wai)力(li) 衝chong擊ji對dui焊han盤pan與yu管guan腳jiao連lian接jie處chu造zao成cheng的de影ying響xiang,增zeng強qiang焊han接jie的de牢lao固gu性xing。線xian路lu板ban上shang重zhong量liang較jiao大da的de部bu件jian可ke增zeng加jia支zhi撐cheng連lian接jie點dian,可ke加jia強qiang與yu線xian路lu板ban間jian連lian接jie強qiang度du,如ru變bian壓ya器qi,功gong率lv器qi件jian散san熱re器qi。
雙麵板焊盤由於孔已作金屬化處理強度較高,焊環可比單麵板小一些,焊盤孔孔徑可 比管腳直徑略微大一些,因為在焊接過程中有利於焊錫溶液通過焊孔滲透到頂層焊盤,以增加焊接可靠性。
4 大電流走線的處理
線寬可按照前帖處理,如寬度不夠,一般可采用在走線上鍍錫增加厚度進行解決,其方法有好多種。
a 將走線設置成焊盤屬性,這樣在線路板製造時該走線不會被阻焊劑覆蓋,熱風整平時會被鍍上錫。
b 在布線處放置焊盤,將該焊盤設置成需要走線的形狀,要注意把焊盤孔設置為零。
c 在阻焊層放置線,此方法最靈活,但不是所有線路板生產商都會明白你的意圖,需用文字說明。在阻焊層放置線的部位會不塗阻焊劑
線路鍍錫的幾種方法如上。一般可采用細長條鍍錫寬度在1~1.5mm,長度可根據線路來確定,鍍錫部分間隔0.5~1mm 雙麵線路板為布局、走zou線xian提ti供gong了le很hen大da的de選xuan擇ze性xing,可ke使shi布bu線xian更geng趨qu於yu合he理li。關guan於yu接jie地di,功gong率lv地di與yu信xin號hao地di一yi定ding要yao分fen開kai,兩liang個ge地di可ke在zai濾lv波bo電dian容rong處chu彙hui合he,以yi避bi免mian大da脈mai衝chong電dian流liu通tong過guo 信號地連線而導致出現不穩定的意外因素,信號控製回路盡量采用一點接地法。
電壓反饋取樣,為避免大電流通過走線的影響,反饋電壓的取樣點一定要放在電源輸出最末梢,以提高整機負載效應指標。
zouxiancongyigebuxiancengbiandaolingwaiyigebuxiancengyibanyongguokongliantong,buyitongguoqijianguanjiaohanpanshixian,yinweizaichazhuangqijianshiyoukenengpohuaizhezhonglianjieguanxi,haiyouzaimei1A電流通過時,至少應有2個過孔,過孔孔徑原則要大於0.5mm,一般0.8mm可確保加工可靠性。
5 鋁基板及多層印製板在開關電源中的應用
鋁基板(金屬基散熱板(包含鋁基板,銅基板,鐵基板))是一種獨特的金屬基覆銅板,它具有良好的導熱性、電氣絕緣性能和機械加工性能。鋁基覆銅板是一種金屬線路板材料、由銅箔、導熱絕緣層及金屬基板組成,它的結構分三層:
Cireuitl.Layer線路層:相當於普通PCB的覆銅板,線路銅箔厚度loz至10oz。
DielcctricLayer絕緣層:絕緣層是一層低熱阻導熱絕緣材料。厚度為:0.003“至0.006”英寸是鋁基覆銅板的核心技術所在,已獲得UL認證。
BaseLayer基層是金屬基板,一般是鋁或可所選擇銅。
鋁基覆銅板和傳統的環氧玻璃布層壓板等,目前市場上主流的是福斯萊特鋁基板。電路層(即銅箔)通tong常chang經jing過guo蝕shi刻ke形xing成cheng印yin刷shua電dian路lu,使shi組zu件jian的de各ge個ge部bu件jian相xiang互hu連lian接jie,一yi般ban情qing況kuang下xia,電dian路lu層ceng要yao求qiu具ju有you很hen大da的de載zai流liu能neng力li,從cong而er應ying使shi用yong較jiao厚hou的de銅tong箔bo,厚hou度du一yi般ban35μm~280μm;導(dao)熱(re)絕(jue)緣(yuan)層(ceng)是(shi)鋁(lv)基(ji)板(ban)核(he)心(xin)技(ji)術(shu)之(zhi)所(suo)在(zai),它(ta)一(yi)般(ban)是(shi)由(you)特(te)種(zhong)陶(tao)瓷(ci)填(tian)充(chong)的(de)特(te)殊(shu)的(de)聚(ju)合(he)物(wu)構(gou)成(cheng),熱(re)阻(zu)小(xiao),粘(zhan)彈(dan)性(xing)能(neng)優(you)良(liang),具(ju)有(you)抗(kang)熱(re)老(lao)化(hua)的(de)能(neng)力(li),能(neng)夠(gou)承(cheng)受(shou)機(ji)械(xie)及(ji)熱(re)應(ying)力(li)。該(gai)公(gong)司(si)生(sheng)產(chan)的(de)高(gao)性(xing)能(neng)鋁(lv)基(ji)板(ban)的(de)導(dao)熱(re)絕(jue)緣(yuan)層(ceng)正(zheng)是(shi)使(shi)用(yong)了(le)此(ci)種(zhong)技(ji)術(shu),使(shi)其(qi)具(ju)有(you)極(ji)為(wei)優(you)良(liang)的(de)導(dao)熱(re)性(xing)能(neng)和(he)高(gao)強(qiang)度(du)的(de)電(dian)氣(qi)絕(jue)緣(yuan)性(xing)能(neng);金屬基層是鋁基板的支撐構件,要求具有高導熱性,一般是鋁板,也可使用銅板(其中銅板能夠提供更好的導熱性),適合於鑽孔、衝剪及切割等常規機械加工。
鋁基板由其本身構造,具有以下特點:導熱性能非常優良、單麵縛銅、器件隻能放置在縛銅麵、不能開電器連線孔所以不能按照單麵板那樣放置跳線。
鋁(lv)基(ji)板(ban)上(shang)一(yi)般(ban)都(dou)放(fang)置(zhi)貼(tie)片(pian)器(qi)件(jian),開(kai)關(guan)管(guan),輸(shu)出(chu)整(zheng)流(liu)管(guan)通(tong)過(guo)基(ji)板(ban)把(ba)熱(re)量(liang)傳(chuan)導(dao)出(chu)去(qu),熱(re)阻(zu)很(hen)低(di),可(ke)取(qu)得(de)較(jiao)高(gao)可(ke)靠(kao)性(xing)。變(bian)壓(ya)器(qi)采(cai)用(yong)平(ping)麵(mian)貼(tie)片(pian)結(jie)構(gou),也(ye)可(ke)通(tong)過(guo)基(ji)板(ban)散(san)熱(re),其(qi)溫(wen) shengbichangguiyaodi,tongyangguigebianyaqicaiyonglvjibanjiegoukededaojiaodadeshuchugonglv。lvjibantiaoxiankeyicaiyongdaqiaodefangshichuli。lvjibandianyuanyibanyouyouliangkuaiyinzhibanzucheng,lingwaiyikuaibanfang 置控製電路,兩塊板之間通過物理連接合成一體。
由you於yu鋁lv基ji板ban優you良liang的de導dao熱re性xing,在zai小xiao量liang手shou工gong焊han接jie時shi比bi較jiao困kun難nan,焊han料liao冷leng卻que過guo快kuai,容rong易yi出chu現xian問wen題ti現xian有you一yi個ge簡jian單dan實shi用yong的de方fang法fa,將jiang一yi個ge燙tang衣yi服fu的de普pu通tong電dian熨yun鬥dou(最好有調溫功能), 翻過來,熨燙麵向上,固定好,溫度調到150℃左右,把鋁基板放在熨鬥上麵,加溫一段時間,然後按照常規方法將元件貼上並焊接,熨鬥溫度以器件易於焊接為 宜,太高有可能時器件損壞,甚至鋁基板銅皮剝離,溫度太低焊接效果不好,要靈活掌握。
zuijinjinian,suizheduocengxianlubanzaikaiguandianyuandianluzhongyingyong,shideyinzhixianlubianyaqichengweikeneng,youyuduocengban,cengjianjujiaoxiao,yekeyichongfenliyongbianyaqichuangkoujiemian,kezaizhuxianlubanshangzai 加(jia)一(yi)到(dao)兩(liang)片(pian)由(you)多(duo)層(ceng)板(ban)組(zu)成(cheng)的(de)印(yin)製(zhi)線(xian)圈(quan)達(da)到(dao)利(li)用(yong)窗(chuang)口(kou),降(jiang)低(di)線(xian)路(lu)電(dian)流(liu)密(mi)度(du)的(de)目(mu)的(de),由(you)於(yu)采(cai)用(yong)印(yin)製(zhi)線(xian)圈(quan),減(jian)少(shao)了(le)人(ren)工(gong)幹(gan)預(yu),變(bian)壓(ya)器(qi)一(yi)致(zhi)性(xing)好(hao),平(ping)麵(mian)結(jie)構(gou),漏(lou)感(gan)低(di),偶(ou)合(he) 好(hao)。開(kai)啟(qi)式(shi)磁(ci)芯(xin),良(liang)好(hao)的(de)散(san)熱(re)條(tiao)件(jian)。由(you)於(yu)其(qi)具(ju)有(you)諸(zhu)多(duo)的(de)優(you)勢(shi),有(you)利(li)於(yu)大(da)批(pi)量(liang)生(sheng)產(chan),所(suo)以(yi)得(de)到(dao)廣(guang)泛(fan)的(de)應(ying)用(yong)。但(dan)研(yan)製(zhi)開(kai)發(fa)初(chu)期(qi)投(tou)入(ru)較(jiao)大(da),不(bu)適(shi)合(he)小(xiao)規(gui)模(mo)生(sheng)。
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6 反激電源反射電壓還有一個確定因素
軍(jun)用(yong)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)的(de)反(fan)射(she)電(dian)壓(ya)還(hai)與(yu)一(yi)個(ge)參(can)數(shu)有(you)關(guan),那(na)就(jiu)是(shi)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya),輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)越(yue)低(di)則(ze)變(bian)壓(ya)器(qi)匝(za)數(shu)比(bi)越(yue)大(da),變(bian)壓(ya)器(qi)漏(lou)感(gan)越(yue)大(da),開(kai)關(guan)管(guan)承(cheng)受(shou)電(dian)壓(ya)越(yue)高(gao),有(you)可(ke)能(neng)擊(ji)穿(chuan)開(kai)關(guan)管(guan)、吸收電 路消耗功率越大,有可能使吸收回路功率器件永久失效。在設計低壓輸出小功率反激電源的優化過程中必須小心處理,其 處理方法有幾個:
a 采cai用yong大da一yi個ge功gong率lv等deng級ji的de磁ci芯xin降jiang低di漏lou感gan,這zhe樣yang可ke提ti高gao低di壓ya反fan激ji電dian源yuan的de轉zhuan換huan效xiao率lv,降jiang低di損sun耗hao,減jian小xiao輸shu出chu紋wen波bo,提ti高gao多duo路lu輸shu出chu電dian源yuan的de交jiao差cha調tiao整zheng率lv,一yi般ban常chang見jian於yu家jia電dian用yong開kai關guan電dian源yuan,如ru光guang碟die機ji、DVB機頂盒等。
b 如果條件不允許加大磁芯,隻能降低反射電壓,減小占空比。降低反射電壓可減小漏感但 有(you)可(ke)能(neng)使(shi)電(dian)源(yuan)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率(lv)降(jiang)低(di),這(zhe)兩(liang)者(zhe)是(shi)一(yi)個(ge)矛(mao)盾(dun),必(bi)須(xu)要(yao)有(you)一(yi)個(ge)替(ti)代(dai)過(guo)程(cheng)才(cai)能(neng)找(zhao)到(dao)一(yi)個(ge)合(he)適(shi)的(de)點(dian),在(zai)變(bian)壓(ya)器(qi)替(ti)代(dai)實(shi)驗(yan)過(guo)程(cheng)中(zhong),可(ke)以(yi)檢(jian)測(ce)變(bian)壓(ya)器(qi)原(yuan)邊(bian)的(de)反(fan)峰(feng)電(dian)壓(ya),盡(jin)量(liang) 降低反峰電壓脈衝的寬度,和幅度,可增加變換器的工作安全裕度。一般反射電壓在110V時比較合適。
c 增強耦合,降低損耗,采用新的技術,和繞線工藝,變壓器為滿足安全規範會在原邊和副 邊間采取絕緣措施,如墊絕緣膠帶、加絕緣端空膠帶。這些將影響變壓器漏感性能,現實生產中可采用初級繞組包繞次級的繞法。或者次級用三重絕緣線繞製,取消 初次級間的絕緣物,可以增強耦合,甚至可采用寬銅皮繞製。
反(fan)激(ji)電(dian)源(yuan)變(bian)壓(ya)器(qi)磁(ci)芯(xin)在(zai)工(gong)作(zuo)在(zai)單(dan)向(xiang)磁(ci)化(hua)狀(zhuang)態(tai),所(suo)以(yi)磁(ci)路(lu)需(xu)要(yao)開(kai)氣(qi)隙(xi),類(lei)似(si)於(yu)脈(mai)動(dong)直(zhi)流(liu)電(dian)感(gan)器(qi)。部(bu)分(fen)磁(ci)路(lu)通(tong)過(guo)空(kong)氣(qi)縫(feng)隙(xi)耦(ou)合(he)。為(wei)什(shen)麼(me)開(kai)氣(qi)隙(xi)的(de)原(yuan)理(li)本(ben)人(ren)理(li)解(jie)為(wei):由於功 率鐵氧體也具有近似於矩形的工作特性曲線(磁滯回線),在工作特性曲線上Y軸表示磁感應強度(B),現在的生產工藝一般飽和點在400mT以上,一般此值 在設計中取值應該在200-300mT比較合適、X軸表示磁場強度(H)此值與磁化電流強度成比例關係。磁路開氣隙相當於把磁體磁滯回線向X zhouxiangqingxie,zaitongyangdeciganyingqiangduxia,kechengshougengdadecihuadianliu,zexiangdangyucixinchucungengduodenengliang,cinengliangzaikaiguanguanjiezhishitongguobianyaqicijixiefangdaofuzaidianlu,fanjidianyuancixin 開氣隙有兩個作用。
fanjidianyuandebianyaqigongzuozaidanxiangcihuazhuangtai,bujinyaotongguociouhechuandinengliang,haidanfudianyabianhuanshurushuchugelideduozhongzuoyong。suoyiqixidechulixuyaofeichangxiaoxin,qixitaidakeshilougan 變大,磁滯損耗增加,鐵損、銅損增大,影響電源的整機性能。氣隙太小有可能使變壓器磁芯飽和,導致電源損壞。
所suo謂wei反fan激ji電dian源yuan的de連lian續xu與yu斷duan續xu模mo式shi是shi指zhi變bian壓ya器qi的de工gong作zuo狀zhuang態tai,在zai滿man載zai狀zhuang態tai變bian壓ya器qi工gong作zuo於yu能neng量liang完wan全quan傳chuan遞di,或huo不bu完wan全quan傳chuan遞di的de工gong作zuo模mo式shi。一yi般ban要yao根gen據ju工gong作zuo環huan境jing進jin行xing設she計ji,常chang規gui反fan 激電源應該工作在連續模式,這樣開關管、xianludesunhaodoubijiaoxiao,erqiekeyijianqingshurushuchudianrongdegongzuoyingli,danshizheyeyouyixieliwai。youyuzhizaogongyitedian,gaofanyaerjiguan,fanxianghuifushijianchang,sududi,zaidianliulianxuzhuangtai,erjiguanshizaiyouzhengxiangpianyashihuifu,fanxianghuifushidenengliangsunhaofeichangda,buliyu bianhuanqixingnengdetigao,qingzejiangdizhuanhuanxiaolv,zhengliuguanyanzhongfare,zhongzeshenzhishaohuizhengliuguan。youyuzaiduanxumoshixia,erjiguanshizailingpianyaqingkuangxiafanxiangpianzhi,sunhaokeyijiangdaoyigebijiaodideshuiping。
反(fan)激(ji)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)變(bian)壓(ya)器(qi)應(ying)工(gong)作(zuo)在(zai)連(lian)續(xu)模(mo)式(shi),那(na)就(jiu)要(yao)求(qiu)比(bi)較(jiao)大(da)的(de)繞(rao)組(zu)電(dian)感(gan)量(liang),當(dang)然(ran)連(lian)續(xu)也(ye)是(shi)有(you)一(yi)定(ding)程(cheng)度(du)的(de),過(guo)分(fen)追(zhui)求(qiu)絕(jue)對(dui)連(lian)續(xu)是(shi)不(bu)現(xian)實(shi)的(de),有(you)可(ke)能(neng)需(xu)要(yao)很(hen)大(da)的(de)磁(ci)芯(xin),非(fei)常(chang) 多(duo)的(de)線(xian)圈(quan)匝(za)數(shu),同(tong)時(shi)伴(ban)隨(sui)著(zhe)大(da)的(de)漏(lou)感(gan)和(he)分(fen)布(bu)電(dian)容(rong),可(ke)能(neng)得(de)不(bu)償(chang)失(shi)。那(na)麼(me)如(ru)何(he)確(que)定(ding)這(zhe)個(ge)參(can)數(shu)呢(ne),通(tong)過(guo)多(duo)次(ci)實(shi)踐(jian),及(ji)分(fen)析(xi)同(tong)行(xing)的(de)設(she)計(ji),本(ben)人(ren)認(ren)為(wei),在(zai)標(biao)稱(cheng)電(dian)壓(ya)輸(shu)入(ru)時(shi),輸(shu)出(chu)達(da)到(dao)50%~60%變壓器從斷續,過渡到連續狀態比較合適。
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