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 yxhzcr 2017-03-03

 

一.輸入回路    

1.保險(xiǎn)絲FUSE

FUSE有

1.MICRO FUSE 微型保險(xiǎn)絲 

2. CERAMIC FUSE 陶瓷保險(xiǎn)絲 

3. GLASS FUSE 玻璃管型保險(xiǎn)絲 

4. SMD FUSE貼片型保險(xiǎn)絲

按熔斷速度分為快熔型(FAST) 慢熔型(SLOW)

個(gè)人經(jīng)驗(yàn)取值參考:

1. Pin=Pout/Eff 

2. Vacmin=INPUT VOLTAGE

取(AC電流值)Iac *2--- 3 倍值為FUSE值比較合適。

舉例:ACin=90V—264V Pout=60W

Iac=(Pout/Eff)/Vacmin/PF= (60/0.8)/90/0.55=75/90/0.55=1.5A*2 =3A取 2.5A -3A/250V

功率較大的,可以具實(shí)際情況減小

125V FUSE只應(yīng)用于低段電壓,全范圍電壓用250V之FUSE。

倍壓整流

Iac=(Pout/Eff)/Vac/PF

ACINPUT:180V

Iac=(290/0.8)/180/0.6=3.36A

ACINPUT:90V

Iac=(290/0.8)/90/0.6=6.71A

115V段在濾波前按90V算,之后可以按180V輸入算.如變壓器,MOS….等

2. 熱敏電阻

熱敏電阻電源主要用到NTC型的

1.負(fù)溫度系數(shù)NTC:電阻值隨溫度增加而減小

2.正溫度系數(shù)PTC:電阻值隨溫度增加而增加(學(xué)習(xí)電源知識(shí)請關(guān)注微信公眾號(hào):電源研發(fā)精英圈)

輸入電路的是抑制開機(jī)瞬間,防大電容開始充電時(shí),呈現(xiàn)很低阻抗,產(chǎn)生大電流造成損壞。當(dāng)溫度升高時(shí),阻值變小,對電路的損耗很小。

取值:I =Pout/Eff/ACinmin/PF

最少大于2倍電流值,在根據(jù)實(shí)際測試溫度高低做調(diào)整??梢愿鶕?jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)有物料等取。(學(xué)習(xí)電源知識(shí)請關(guān)注微信公眾號(hào):電源研發(fā)精英圈)

經(jīng)驗(yàn):與FUSE的電流取值接近即可。

原文檔:開關(guān)電源每個(gè)元器件計(jì)算細(xì)節(jié),各種拓?fù)湓O(shè)計(jì)細(xì)節(jié)、認(rèn)證測試注意細(xì)節(jié)、研發(fā)經(jīng)驗(yàn)細(xì)節(jié)!.pdf

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3. 突波吸收器(壓敏電阻 METAL OXIDE VARISTORS)

電源常用三種:

突波吸收器選取主要根據(jù)兩點(diǎn)

1. 電壓值 –是運(yùn)用在電路中該件的最大端電壓,取最大端電壓的110%-120%,低端常用241或271,高端電壓常用471。

2. 器件所承受最大的尖峰電流

3. 估算出電路所承受最大瞬間的能量的焦耳數(shù)。

突波電流值—般在做雷擊實(shí)驗(yàn)或浪涌時(shí)所要求,但過電壓也是一個(gè)目的限制。我們一般按經(jīng)驗(yàn)選取。在考慮不做雷擊實(shí)驗(yàn)或浪涌時(shí)和成本時(shí)可以不用安裝。(學(xué)習(xí)電源知識(shí)請關(guān)注微信公眾號(hào):電源研發(fā)精英圈)

4. X電容

X電容主要用來消出差模干擾,主要集中在消出中,低頻段,一般在10MHZ以下明顯。

具體選取值,沒有限制,只要考慮以下因素即可:

1. 滿足傳導(dǎo)測試可以達(dá)到要求,可加大,或減?。ǔ杀荆?/span>

2. PCB板能盡量安裝有位置,以避免重新做板,增大工作量和成本。

X-Cap 一般對低頻段(150K ~ 數(shù)M之間)的EMI差模干擾防制有效,也會(huì)對共模有輕微變化.一般而言X-Cap愈大,EMI防制效果愈好(但價(jià)格愈高).

相對應(yīng)瀉放電阻要根據(jù)X電容變化而變化。一般X電容取值在0.1Uf - 2.uF間。

5. Y電容

1.Y電容主要用來消出共模干擾,對整段有影響,10MHZ以下很明顯,一般Y電容越大,傳導(dǎo)測試波形越好,不過必須在考慮高壓測試時(shí)的漏電流的要求可允許下,漏電流(Leakage Current )必須符合安規(guī)的需求。OPEN FRAME符合前條件即可, ADAPTER一般要求Y電容最大用到漏電流<>

2.Y-Cap一般可分為Y1及Y2電容,若AC Input有FG(3 Pin) 熟I類(CLASS-I),對地可使用Y2- Cap接FG; AC Input若為2Pin(只有L,N) 熟II類(CLASS-II),使用Y1-Cap接地,Y1與Y2的差異,除了價(jià)格外(Y1較昂貴),絕緣等級及耐壓亦不同(Y1稱為雙重絕緣,絕緣耐壓約為Y2的兩倍,且在電容Y1的本體上會(huì)有“回”符號(hào)或註明Y1)。

一般Y電容取值在471PF—10000PF間。主要有:471,102,152,222,332,472等等。

有的Y電容額定電壓標(biāo)示: 比如CD X1Y1 222 ~400V~250V或 ~250V或~ 400V,實(shí)際是一樣的,只是針對的應(yīng)用不同標(biāo)準(zhǔn)的不同標(biāo)示. Y1一般都是額定電壓~400V~250V 承受電壓:4000VAC/50/60HZ; Y2額定電壓~400V~250V 承受電壓:2600VAC/50/60HZ (參考規(guī)格資料)

6. 共模(差模)電感

磁性材料主要有:鐵素體(FERRITE),納米晶,鐵粉芯,金屬鐵芯等。

鐵素體:主要有四種:

1.錳鋅鐵氧體(Mn-Zn Ferrite)(現(xiàn)在常用的)

2.鎳鋅鐵氧體(Ni-Zn Ferrite)

3.銅鎂鋅鐵氧體 (CU-Mg-Zn Ferrite)

 4.多合金的

適用高頻率變壓器,EMI濾波器,能量存儲(chǔ)用等。

納米晶: 對低端頻率有好的效果。

可用在EMI電路,對KHZ段有很好的抑制效果,但容易飽和

鐵粉芯: 1.碳基鐵粉芯 Carbonyl Iron 2.鐵硅鋁鐵粉芯 Sendust

適用高頻率變壓器,濾波器等,主要常應(yīng)用在儲(chǔ)能電感, 輸出DC直流濾波器上。(學(xué)習(xí)電源知識(shí)請關(guān)注微信公眾號(hào):電源研發(fā)精英圈)

金屬鐵芯:實(shí)用于低頻端,宜30KHZ以下。

共差模電感一般用高磁導(dǎo)率鐵素體(FERRITE)磁芯,鐵素體是EMI電路最常用的材料。(高頻率變壓器,EMI濾波器等有可能是一種材質(zhì),但配比不同,不能通用)

1. 共模電感的計(jì)算公式

L=1/(2*Π*Fo)2*Cy

Fo—假設(shè)截止頻率 Cy--共模配套等效電容

2. 差模電感的計(jì)算公式

L 1=L2=0.5* 1/ (2*Π*Fo)2*Cx

Fo—假設(shè)截止頻率 Cx—差模配套等效電容

輸入電感的線徑確定:一般具4A-6A/1mm2的電流密度,Φ1mm=r2*3.14*4A =3.14 A

I =Pout/Eff/ACinmin/PF

根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),可以適當(dāng)減小線徑取值,大于I =Pout/Eff/ACinmin稍大即可。

可以根據(jù)實(shí)測溫度做調(diào)整

在設(shè)計(jì)EMI電路時(shí), 計(jì)算結(jié)果也許與實(shí)際相差甚遠(yuǎn), 可根據(jù)功率大小,所用電路形式和以往經(jīng)驗(yàn),在設(shè)計(jì)前確定濾波級數(shù),大概取值,然后在EMI 測試時(shí)根據(jù)實(shí)際情況再做調(diào)整即可。(最好參考成熟的EMI電路,以節(jié)約時(shí)間).

在設(shè)計(jì)和改善時(shí),共差模電感在正常使用時(shí)一定要注意避免接近飽和。還要注意它的溫度不能太高或太靠近熱體,以造成冷機(jī)OK,熱機(jī)NG現(xiàn)象。

EMI電路總結(jié):

EMI干擾主要是電壓,電流在開關(guān)時(shí)發(fā)生突變,影起的干擾現(xiàn)象。

不同的產(chǎn)品相對的EMI測試同頻點(diǎn)不良改善方法不一定一致.

1. 加減共模電感的圈數(shù),改變Y電容,主要表現(xiàn)在150KHZ---10MHZ左右,最明顯是在幾MHZ段.但也會(huì)對其他段有影響. 如兩級,前級的對KHZ段影響較大.

2.20MHZ左右不好,在輸出極線加鐵粉芯磁珠,有很好的改善。對輻射也起很好的作用

3. 如果出現(xiàn)差模干擾,可改變X電容容量來改善,如X電容不能很好解決時(shí),可改單邊串入帶CORE電感,來解決。或改變已有的差模電感.

4. 增大Gate電阻,可減小EMI干擾,主要表現(xiàn)在幾MHZ—10MHZ左右,但會(huì)增加上升沿時(shí)間,MOS發(fā)熱溫度高。(在開關(guān)損耗小,是電流不連續(xù)模式,在MOS關(guān)斷有震蕩波形時(shí),改該電阻效果不明顯.

5. 在低端幾百KHZ段,如其他方法不能抑制,可以改用非晶磁環(huán),有很好效果.(學(xué)習(xí)電源知識(shí)請關(guān)注微信公眾號(hào):電源研發(fā)精英圈)

6. 在Vds對地加小電容,在數(shù)十MHZ表現(xiàn)明顯,和對高端輻射(100MHZ一下)起很好的作用, 但會(huì)增加發(fā)熱量;

7. 改變變壓器的繞法和屏蔽銅皮;整機(jī)外部屏蔽等,主要表現(xiàn)在抑制輻射,對傳導(dǎo)影響較小. 但變壓器的繞法和屏蔽銅皮對傳導(dǎo)也有影響.

8. 改吸收回路,或在中串磁珠 ,在MOS腳串磁珠等,對數(shù)MHZ---數(shù)十MHZ有效果

9. 在輸出整流橋,變壓器或輸出線材中套磁環(huán),對幾十MHZ以上有很好的改善,特別對輻射.

10. 在對3PIN接地的ADP產(chǎn)品,接地后將使傳導(dǎo)輻射變得很差. 如無限制的情況下,在接地線串如磁珠,將有很好的降低.(學(xué)習(xí)電源知識(shí)請關(guān)注微信公眾號(hào):電源研發(fā)精英圈)

11. MOS和輸出整流管的選用,也對EMI測試有影響.

12. PCB LAYOUT 對EMI影響很大.在設(shè)計(jì)時(shí),盡量根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn),參考成熟電路的布線來進(jìn)行.

13. 在AV OK時(shí),QP不一定能OK,有可能是EMI電感有出現(xiàn)飽和現(xiàn)象, 或者EMI電路和主變壓器也可能影響. QP是根據(jù)AV計(jì)算得到的

14. EMI分為傳導(dǎo)Conduction及輻射Radiation兩部分,Conduction標(biāo)準(zhǔn)規(guī)範(fàn)一般常用兩種:(學(xué)習(xí)電源知識(shí)請關(guān)注微信公眾號(hào):電源研發(fā)精英圈)

傳導(dǎo)

FCC Part 15J Class B 、 CISPR 22(EN55022) Class B 兩種 , FCC測試頻率在450K~30MHz,CISPR 22測試頻率在150K~30MHz, Conduction可以用頻譜分析儀驗(yàn)證,Radiation 則必須到專用實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證。

輻射

測試頻率在30MHZ~1000MHz

以下是傳導(dǎo)的實(shí)測波形圖一,圖二是輻射測試波形.(學(xué)習(xí)電源知識(shí)請關(guān)注微信公眾號(hào):電源研發(fā)精英圈)

圖一傳導(dǎo)測試波形

圖二, 輻射測試波形

7. 放電電阻

主要是在關(guān)斷AC輸入后,X電容上的電量在1秒內(nèi)釋放達(dá)到安全電壓內(nèi),測試輸入插頭端。

取值主要考慮以下因素:

1. 根據(jù)放電時(shí)間取電阻大小,R=T/(2.21*C) T=取1 S ,C= 所有X電容相加的總?cè)萘?。(不同的?biāo)準(zhǔn)放電時(shí)間 T 有些不同的取值要求)

2. 是放電電阻根據(jù)自身阻值本身承受的功率要求。公式為:P=V*V / R

3. 若X-Cap在0.22uf以上(包含0.22uf),安規(guī)規(guī)定必須要有洩放電阻。

二.整流濾波

1.整流

電壓:峰值反向電壓PIV,一般要求大于600V

電流:最大正向整流電流,選擇時(shí),至少大于兩倍 整流二極管穩(wěn)態(tài)電流容量。

要有所承受浪涌電流的能力。

散熱裝置或環(huán)境,一般取得小時(shí),可以加散熱裝置,如加散熱片有明顯效果.可根據(jù)實(shí)測試來修改參數(shù).

2. 濾波Cin

取濾波后紋波電壓△V=30V 放電維持時(shí)間T=(1/Finac) / 2 (由于波形是半周,故取一半/2)

Idc=Pin/(Acin*1.414)

Cin=Idc*T/△V

舉例說明:

Pout=40W

Pin=Pout/EFF=40/0.8=50W

Idc=Pin/(Acin*1.414)=50/(90*1.414)=0.39A

T= (1/Finac) / 2=(1/60)/2=16.67US/2=8.3US

Cin=Idc*T/△V=0.39*8.3/40=0.0809*1000=80.9uF取82uF/400V即可(經(jīng)驗(yàn)取值:2uF-1瓦)

△V可取值在20---40V間,取40V性價(jià)比比較合適. △V限制在45V內(nèi),一般OUTPUT的紋波可以控制在1%內(nèi). △V取更低,容量則成倍增長.

一般濾波后的VDC不小于Vacin*1.2倍(重載),峰值≦1.414*Vacin(輕載)

在應(yīng)用倍壓整流時(shí),一定要在各電容兩端加平衡電阻,可經(jīng)驗(yàn)取值,一般是幾百K歐。

三.PWM IC振蕩頻率及周圍電路

1.振蕩頻率

PWM的振蕩頻率一般根據(jù)IC的應(yīng)用說明來選取,(有的是曲線 ,有的是公式)。有些IC是固定工作頻率的。

舉例說明:UC3843/2

當(dāng)Rt>5KR, F=1.72/(Rt*Ct),開關(guān)頻率約等于計(jì)算值,Rt是振蕩電阻,Ct是振蕩電容,1.72是常數(shù)。當(dāng)Rt<5kr, f="">

注意:計(jì)算值為工作頻率,如UC3842/UC3843。

側(cè)是便計(jì)算值的一半為工作頻率,如UC3844/5.

2. Risens

根據(jù)IC要求的Isens值來計(jì)算電阻值和功率。

舉例說明:UC38XX系列

PIN3-Isens 限制為1V , Rs=Vlimit/Ipk/2=1.0/Ipk/2

Rs:Risens電阻。Ipk:MOSFET D-S極的PK電流

調(diào)試時(shí)可以適當(dāng)改動(dòng) ,以達(dá)到最佳狀態(tài)。

IC-sens腳接至Rs端時(shí),須接如RC濾波網(wǎng)絡(luò),改善波形,濾出雜波。是根據(jù)Rs上流過電流所形成的電壓波形Vs,通過Vs對RC充放電的時(shí)間常數(shù)來整形,使Vs更加有規(guī)則的波形尖峰來做信號(hào). R,C計(jì)算較為麻煩,且不理想,可根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和調(diào)試來取,較為方便。如38XX系列一般應(yīng)用1KR/470-1000PF來改善。

3.Rgate (MOS-Gate與IC OUT 間接的電阻)

(1). 主要用來消除由于MOS結(jié)電容和分布電容所引起的高頻振蕩。選取合適值,可以減小Gate極的振蕩,減小MOS導(dǎo)通時(shí)的PK電流,減小EMI干擾。但會(huì)增加了開關(guān)的上升沿時(shí)間,MOS的發(fā)熱量會(huì)加大。

(2). 在與該電阻并聯(lián)須反結(jié)一普通二極管,可以改善開關(guān)的下降沿,以減小MOS開關(guān)的關(guān)斷時(shí)損耗,降低發(fā)熱量。可以根據(jù)實(shí)際調(diào)試來或串入一小電阻,來達(dá)到最佳效果。(學(xué)習(xí)電源知識(shí)請關(guān)注微信公眾號(hào):電源研發(fā)精英圈)

4. 啟動(dòng)電阻:

根據(jù)IC的啟動(dòng)電壓,電流值來取。

注意電阻的承受功率,耐電壓等以免燒壞。

電阻不能太小,否則會(huì)增加功耗,太大會(huì)啟動(dòng)不了.

5.VCC

一. 在設(shè)計(jì)PWM-IC VCC電壓時(shí),電源在各種情況下都能保證VCC輸出電壓合乎要求,足夠大的電流。變壓器VCC繞組的繞的順序直接關(guān)系到輸出電壓 的漂移。

二. 盡量取經(jīng)驗(yàn)電壓值(有的IC電壓高低會(huì)有對其他功能的影響)。如VIPER系列,電壓過高就無法做短路保護(hù)。

三. 如果由于變壓器的繞法引起VCC隨負(fù)載變化,使其能明顯隨限流電阻變化可調(diào)整,必須按D-R-C的順序接,R不可接在后。

四. 變壓器

CORE:一般用低磁導(dǎo)率鐵氧體磁芯(錳鋅材質(zhì))(又名鐵素體FERRITE)。根據(jù)參考磁芯功率值,外形要求,窗口要求,機(jī)械尺寸等來確定磁芯,骨架的規(guī)格。

變壓器的線徑確定:4A-6A/1mm2的電流密度。

在設(shè)計(jì)變壓器時(shí),取電流連續(xù)模式與不連續(xù)模式,也很重要.具經(jīng)驗(yàn)選在臨界---連續(xù)模式間是比較實(shí)用。針對全電壓范圍輸入的產(chǎn)品計(jì)算時(shí),用低段Vsmin時(shí),要按連續(xù)模式計(jì)算,反之,則在高電壓端損耗將增大.

不連續(xù)模式優(yōu)缺點(diǎn):

很高初級峰值電流導(dǎo)致需選用更大的開關(guān)管,關(guān)斷損耗加大,轉(zhuǎn)換效率較低.次級峰值電流相應(yīng)大,對濾波電容要求更高,尖峰電流易損壞元器件.輸出整流管工作在不連續(xù)模式,所以發(fā)熱較好。

適用于高電壓,小電流輸出的電源。

連續(xù)模式優(yōu)缺點(diǎn):

反之,較小的初級峰值電流,轉(zhuǎn)換效率較高.輸出整流管工作在連續(xù)模式,所以發(fā)熱較大。

適用于低電壓,大電流輸出的電源。

1.(1) 反激勵(lì)式

Ipk=2*Pout/(Vsmin*Dmax) 

Ton=1/Fsw*Dmax

Lp = Vsmin * Ton / Ipk

Np = Lp * Ipk / ( Ae * △B )

Ns = (Vo+Vd) * (1-Dmax) * Np / (Vsmin * Dmax)

Lg=0.4*Π*Lp*Ipk2/(Ae*ΔB2)*10(8次方)

Lg--氣屑長度

Ipk—峰值電流A 

Pout—輸出功率W 

Vsmin—高壓電容最小端電壓V

Dmax—最大占空比 Ton—MOS導(dǎo)通時(shí)間uS

K — 變壓器轉(zhuǎn)換效率,取95%,常數(shù)0.95

Vo — 次級輸出直流電壓V Vd—次級輸出整流管壓降V

Ae—磁芯有效切面積 mm2 △B—最大飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度T,取△B*65%即可在選取△B時(shí),參照100℃,飽和磁通密度 * 60-70%間性價(jià)比較為合適。(學(xué)習(xí)電源知識(shí)請關(guān)注微信公眾號(hào):電源研發(fā)精英圈)

△B---1T = 1000 mT= 10000GS

舉例:SAMWHA PL-7(TDK-PC40) 100℃ 對應(yīng)380Mt*65%=247mT取 0.25 T計(jì)算

磁感應(yīng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于與磁場方向相垂直的單位面積所通過的磁通,故磁感應(yīng)強(qiáng)度又稱著磁通密度

(2)參考公式:

2. 正激勵(lì)式變壓器和儲(chǔ)能電感

對多組輸出的儲(chǔ)能電感,各組間不能按主要繞組的圈數(shù)來算,應(yīng)該按變壓器的方法來算,主繞組/主電壓=次繞組/次電壓

儲(chǔ)能電感可以選用鐵粉芯(常用)或鐵氧體

退磁繞組

應(yīng)與初繞組的象位相反,圈數(shù)相同或者少一點(diǎn)點(diǎn),盡量不要超出。線徑取得可以較小,可根據(jù)變壓器艙口尺寸

選反接二極管時(shí)可選超快,快恢復(fù)型,耐高電壓>VDS,電流不必太大。一般選UF4007 1A/1000V或BYV系列即可

3. 輔助繞組

根據(jù)IC的VCC電壓,參考反饋組,來選取合適值,滿足:

1. 最大,最小工作電壓電流。

2. 可利用電壓(OVP,UVP)作保護(hù)功能。等

注意:有的IC VCC電壓取的過高,會(huì)導(dǎo)致其他功能達(dá)不到。如VIPPER22A, VCC太高,無法做SHORT PROTECT.

初級:I = Pin / Vdcmin = Pin / (Vacmin*1.2) 具實(shí)際可以取5-6A/1mm2

在繞制變壓器中,在負(fù)載變化時(shí),繞法的影響:

VCC變化大:初級 / VCC輔助 /主輸出

VCC變化?。撼跫?/ 主輸出 / VCC輔助

為了達(dá)到最小的漏感量:初級 / 主輸出/ VCC輔助/ 初級(稱為三明治繞法)(ADP類常用)(學(xué)習(xí)電源知識(shí)請關(guān)注微信公眾號(hào):電源研發(fā)精英圈)

在多組輸出時(shí),盡量把大電流繞組繞在內(nèi),越靠近初級

在針對多組輸出,帶功放類電源,應(yīng)把次大電流做回授,繞在內(nèi),把最大電流(功放組)繞在最外,這樣可以減小該組輕載電壓漂移。當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況決定

變壓器CORE的一般參數(shù)說明

五.MOS SW

1.Vds電壓:

FLYBACK: Vds=Vacmax*1.414+(Np/Ns)*(Vo+Vd)+100

FORWARD: 2.1*Vdcmax

2. op電流: 選取MOS額定電流時(shí),至少是2*Iop。

MOS的內(nèi)阻Ron,Ron越小,損耗就越小,發(fā)熱量就越低。額定電流值越大,Ron就越小,成本越貴。

取值主要考慮

1. MOS的D-S極耐壓

2. Ron的大小

3.結(jié)電容的大小

4.MOS的工作電流.(學(xué)習(xí)電源知識(shí)請關(guān)注微信公眾號(hào):電源研發(fā)精英圈)

5.MOS的驅(qū)動(dòng)

根據(jù)實(shí)際情況選定后,如不合要求,更換更好的管子,或改善散熱裝置和其他條件,直到產(chǎn)品規(guī)格合要求。

如圖R124是MOS-G極的感應(yīng)電的放電電阻。

六.次級整流

電壓應(yīng)力:

FLYBACK: Vd=Vacmax*1.414*(Ns/Np)+Vo+Vf

FORWARD: Vd=Vacmax*1.414*(Ns/Np)+Vf

滿足D的反峰電壓. 正向壓降Vf越小,損耗越小. 一般肖特基在0.4-1V間,高速二極管在0.6-1.5V間。

電流:

一般取至少大于兩倍額定輸出電流值。能承受瞬間大電流值.

恢復(fù)時(shí)間等等

選取時(shí)滿足以上初步要求外,還根據(jù)散熱裝置和環(huán)境,產(chǎn)品規(guī)格要求等其他條件有密切關(guān)系。根據(jù)實(shí)際測試的可以調(diào)整管子.

在大電流,低電壓輸出是,應(yīng)采用MOSFET的同步整流來做.

七. 輸出濾波

電感(鐵粉芯,坡莫合金MPP)

一般電源紋波電壓要求為輸出的1%內(nèi),也有要求更大或更嚴(yán)格。

1.確定所需電感量

2.據(jù)電感量,電流值,計(jì)算出所需的能量儲(chǔ)存

公式:

W(Uj)=(1/2)*L*I2= XX uJ

W(Uj) L(Uh) I(A)

例:W=(1/2)*45uH*7.5A*7.5A=1266uJ

3.再據(jù)儲(chǔ)存能量,在磁芯儲(chǔ)能曲線查出要求的磁芯型號(hào),查出對應(yīng)安培數(shù),算出圈數(shù),在查繞線表,確定繞法。(學(xué)習(xí)電源知識(shí)請關(guān)注微信公眾號(hào):電源研發(fā)精英圈)

N=A/I=XX T 

A—安培-圈以產(chǎn)生的1266的能量。

例:N=217A/7.5A=29 T 

可用AWG17繞單成。

電容選取

Cout=ΔIout/(8*F*ΔVout)

ΔIout—輸出的紋波電流=額定輸出電流Iout*25% (一般取10~30%)

ΔVout—允許輸出紋波電壓的峰-峰值。

F—開關(guān)頻率

濾波電容器的ESR值:ESRmax=ΔVout /ΔIout

為計(jì)算理論最小值,實(shí)際應(yīng)用應(yīng)取大點(diǎn).

經(jīng)驗(yàn):工作在50KHZ-100KHZ左右,取300Uf/A比較合適,在據(jù)實(shí)際做調(diào)試。

八.吸收回路

1.初級組吸收回路

(1).( D+TVS)吸收回路 TVS:Transient Voltage Suppressor

用TVS+D方式,功耗小,抑制效果好。但價(jià)格貴。如P6KE200A 600W 200V

(2).RC+D 式吸收回路,與NP并接

公式:

C=1/2 *(( Ip * tf) / (0.7 * Vce))

R=0.5*Toffmin / C

Pr=0.5*C*Vc2*f ---完全能量傳遞

Ip—愿邊電流 tf—集電極電流下降時(shí)間 Vce—晶體CE額定值

Toffmin—在最小導(dǎo)通時(shí)間里,C對R的放電時(shí)間

經(jīng)驗(yàn)取值:RC式:D采用要求耐壓值大于VDSmax的二極管,普通,高速,超高速都可,只對損耗和EMC有點(diǎn)影響,一般選1A1000V的.(如UF4007 PR1007)

C---取幾百PF—10000PF間,耐壓值>VDS

R---取幾十KR至一百多KR,.R對應(yīng)的C大小,承受的功率,(取50KR-130KR/2-3W)

C越大, 吸收越強(qiáng)損耗也越大,

( 3 ) . RD+C式吸收回路,與SW并接

可以限制Vds

2.次級組吸收回路

R201,C201組成的RC吸收回路,消除D201端的尖峰電壓。計(jì)算取值不準(zhǔn)確且較麻煩.

經(jīng)驗(yàn)取值:C201取100PF—2200PF間,R201取值按C的放電常數(shù),一般取幾R(shí)—幾百R,

根據(jù)實(shí)際測試波形作調(diào)整較為方便.

C越大,R值確定后,R就發(fā)熱高,也要求功率較大。(學(xué)習(xí)電源知識(shí)請關(guān)注微信公眾號(hào):電源研發(fā)精英圈)

出現(xiàn)R溫度高時(shí),變更R值增大,溫度變化不明顯??梢愿腃變小,溫度降低明顯,但是如尖峰不變,則效果將受到影響,整流橋的尖峰變尖,輸出紋波會(huì)增大。如果C變小,實(shí)測尖峰也有可能更好,這樣就可適當(dāng)減小.

九. 取樣回路

關(guān)于431與817間的配合取值問題:

1.

 Vk=Vo-Vd-(Id*R202)>2.5V

Vk=5V-1.2V-(10Ma*r202)>2.5V

確定R202值,算出Vk

R203為431提供死區(qū)電流,在IC201流過電流最小時(shí), R203的電流(取1mA),可確定R203值。

R204,R206按分壓431的REF值決定,可先任意固定一值,在分壓計(jì)算。

C203,R205按實(shí)際調(diào)試取值。(學(xué)習(xí)電源知識(shí)請關(guān)注微信公眾號(hào):電源研發(fā)精英圈)

注意:TL431的Vka耐壓值(<>< i="">1Ma , Iref<>

為了改善線性,提供431的死區(qū)電流,可在光偶二極管端并聯(lián)一電阻,能提供大于1mA的死區(qū)電流做改善,可以較好的改善電壓線性

參考說明:

2.

R206的取值,R206的值不是任意取的,要考慮兩個(gè)因素:1)431參考輸入端的電流,一般此電流為2uA左右,為了避免此端電流影響分壓比和避免噪音的影響,一般取流過電阻R206的電流為參考端電流的100倍以上,所以此電阻要小于2.5V/200uA=12.5K. 2)待機(jī)功耗的要求,如有此要求,在滿足《12.5K的情況下盡量取大值。

 431要求有1mA的工作電流,也就是R202的電流接近于零時(shí),也要保證431有1mA,所以R203<=1.2v ma="">

 R202的取值要保證PWM控制端取得所需要的電流,假設(shè)用PC817A,其CTR=0.8-1.6,取低限0.8,要求流過光二極管的最大電流=6/0.8=7.5mA,所以R202的值<=(15-2.5-1.2) .5="1.5K,光二極管能承受的最大電流在50mA左右,431為100mA,所以我們?nèi)×鬟^R202的最大電流為50mA,R202">(15-2.5-1.3)/50=226歐姆。要同時(shí)滿足這兩個(gè)條件:226<>

確定以上, 可以定R204的取值 (學(xué)習(xí)電源知識(shí)請關(guān)注微信公眾號(hào):電源研發(fā)精英圈)

R204,C203形成一個(gè)在原點(diǎn)的極點(diǎn),用于提升低頻增益,來壓制低頻(100Hz)紋波和提高輸出調(diào)整率,即靜態(tài)誤差,R205,C203形成一個(gè)零點(diǎn),來提升相位,要放在帶寬頻率的前面來增加相位裕度,具體位置要看其余功率部分在設(shè)計(jì)帶寬處的相位是多少,R205,C203的頻率越低,其提升的相位越高,當(dāng)然最大只有90度,但其頻率很低時(shí)低頻增益也會(huì)減低,一般放在帶寬的1/5處,約提升相位78度。

十. 保護(hù)電路

1.功率限制LPS(LIMIT POWER SUPPLY)

簡單方式:在HV端接大電阻到Isens腳,可以限制輸出功率,(一般取幾百K-幾MR)

但批量時(shí)誤差較大,不精確,成本低。(學(xué)習(xí)電源知識(shí)請關(guān)注微信公眾號(hào):電源研發(fā)精英圈)

2.過流保護(hù)OCP(OVER CURRENT PROTECT)

3. 過功率保護(hù)OPP( OVER POWER PROTECT)

(OPP)在額定輸出總功率上, 總功率繼續(xù)增大到一定值(設(shè)定值)時(shí),電源能保護(hù)蕩機(jī),不損壞電源

過功率保護(hù)點(diǎn)實(shí)際應(yīng)用偏差較達(dá),設(shè)定到至少大于在允許負(fù)載變化率時(shí),不會(huì)保護(hù)蕩機(jī)(學(xué)習(xí)電源知識(shí)請關(guān)注微信公眾號(hào):電源研發(fā)精英圈)

4. 短路保護(hù)(SHORT PROTECT)

在電源的輸出端,直接短接正負(fù)極時(shí), 使電源能保護(hù)蕩 機(jī),不損壞電源

一般要求作短路保護(hù)時(shí),監(jiān)測它的短路功率和輸出電壓.

方法: 

1. 一般通過SENSE電阻來做檢測對象,使其在短路時(shí),Vsens達(dá)到一定的值,來做控制信號(hào).

2. 初級輔助繞組(VCC)來做檢測對象, 在VCC中串如一高感量電感,短路時(shí)電壓瞬間下降,利用其WPM-IC的UVP功能來動(dòng)作.

3 IC內(nèi)自帶此功能,大多為模塊的IC.

5.過電壓保護(hù)OVP/UVP(OVER VOLTAGE PROTECT)

(OVP)在輸出點(diǎn)電壓上升到一定值(設(shè)定值)時(shí),使電源能保護(hù)蕩 機(jī),不損壞電源

一般過壓保護(hù)點(diǎn)設(shè)定在額定輸出電壓的130-150%之間

方法: 

在做OVP/UVP保護(hù)電路時(shí),比較復(fù)雜,一般用集成IC來完成.

OVP可運(yùn)用穩(wěn)壓管,晶體來做簡易的OVP限制功能.

(UVP)在輸出點(diǎn)電壓降到一定值(設(shè)定值)時(shí),使電源能保護(hù)蕩 機(jī).

6.輸出電壓限制(OUTPUT VOLTAGE LIMIT)

使輸出電壓限制在設(shè)定值,可以采用簡易OVP的方式來完成,相同.

7.過熱保護(hù)OTP (OVER Temperature PROTECT)

一般可用NTC(負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻)做感應(yīng)元件,用變化小的電壓(如參考電壓)做控制電源,通過電路來完成動(dòng)作??捎肧CR,兩三極管來完成鎖定功能.

如UC38XX系列??梢杂肦EF作參考電壓控制源,通過NTC,三極管來控制,拉低IC PIN1電壓低于1V , 或使PIN3高于1V。

以上的SHORT P,OCP,在簡單電路時(shí),可以把變壓器的的VCC繞組繞在接近初級組處,這樣可以利用在加大負(fù)載時(shí),VCC 組偶合強(qiáng),電壓隨加大負(fù)載而升高,用IC本身的OVP功能來動(dòng)作,須IC有此功能。(變壓器:NP-NS-NP-NAUX )。

十一.功率因素校正PFC (POWER FACTOR CORRECTION)

功率因素POWER FACTOR簡稱PF

PF=有功功率/ 視在功率= U*I*COSΦ/ P

1.無源校正器(提高PF接近0.9左右)(學(xué)習(xí)電源知識(shí)請關(guān)注微信公眾號(hào):電源研發(fā)精英圈)

(1) 在整流器和電容間加一濾波電感

(2) 在整流器前接入一諧振濾波器 (HIPRO SCH)

2.有源校正器APFC (ACTIVE POWER FACTOR CORRECTION)

在整流器和負(fù)載間接入一個(gè)DC-DC的BOOST開關(guān)變換器,應(yīng)用電流反饋技術(shù),使輸入端電流波形跟蹤交流輸入正玄電壓波形同時(shí)變化,使電流接近正玄波形。COSΦ接近1,提高PF接近1。總諧波畸變THD(Total Harmonic Distortion)很小。小于5%。

由于采用有源器件,故得名

3.諧波與功率因素

PF=1/√(1+THD2)

4.有源校正器的工作方式

CRM: 臨界導(dǎo)電模式(1.傳統(tǒng)升壓模式.2.跟隨升壓模式)

CCM: 連續(xù)導(dǎo)電模式

CDM: 不連續(xù)性導(dǎo)電模式(學(xué)習(xí)電源知識(shí)請關(guān)注微信公眾號(hào):電源研發(fā)精英圈)

在設(shè)計(jì)PFC時(shí),主要參考該芯片的應(yīng)用電路,變壓器的計(jì)算也各不相同,也參考該芯片關(guān)于變壓器的計(jì)算公式,PFC變壓器所計(jì)算值并不是很準(zhǔn)確,只供參考.須根據(jù)實(shí)際調(diào)試來達(dá)到最佳效果。

儲(chǔ)能可用鐵氧體也可用鐵粉芯環(huán)作.

在功率較大時(shí),對PCB大電流走線非常重要,盡量不要電流走象交叉或重疊。

CRM只能做小功率較好,效果好且穩(wěn)定.在大功率時(shí),損耗會(huì)成倍增加.一般應(yīng)用到一兩百瓦.

更大功率可采用CCM.

十二、RCC設(shè)計(jì)方法詳解(參考)RINGING CHOKE CONVERTOR

1.變壓器的設(shè)計(jì)

在RCC設(shè)計(jì)中,一般先設(shè)定工作頻率,如為50K,然后設(shè)定工作DUTY在90V輸入,最大輸出時(shí)為0.5 

假設(shè)設(shè)計(jì)一功率為12V/1A . 

最大輸出電流為定格電流的1.2~1.4倍,取1.3倍. 

2. 輸出功率Pout = Vout × Iout = 12V×1.3A = 15.6W 

3. 輸入功率 Pin = Pout/∩=22.3W(RCC效率∩一般設(shè)在65%~75% , 取70%)

4. 輸入平均電流Iin=Pin/Vdc(INmin)=22.3/85*1.2=0.22( Vin(DCmin) = Vac(Inmin)×1.2) 

5. T=1/swF=1/50K=20uS Ton=Toff=10uS 

6. Ipk=Iin輸入平均電流*2/DUTY=0.22*2/0.5=0.88 

7. 一次側(cè)電感量Lp=Vin(DCmin)*Ton/Ipk=102*10/0.88=1159uH取1160uH 

8. 選擇磁芯,根據(jù)磁芯規(guī)格, 選擇EI28. Ae=0.85CM^2 動(dòng)態(tài)磁通=2000~2800取2000(這是很保守的作法)(學(xué)習(xí)電源知識(shí)請關(guān)注微信公眾號(hào):電源研發(fā)精英圈)

9. Np=Ipk*Lp*K/Ae*▲Bm=(0.88*1160*100)/(0.85*2000)=60Ts 

10. Ns=(Vout+Vf)*Np/Vin(DCmin)=7.6 取8Ts 

11. 輔助電壓取5V(晶體三極管) 如功率管使用MOSFET則應(yīng)設(shè)為11V

12. Vin(DCmin)/Np=Vb/Nb----Nb=2.94 取3Ts 

故變壓器的構(gòu)造如下: 

Lp=1160uH 

Np=60Ts 

Ns=7Ts

Nb=3Ts 采用三明治繞法.

RCC設(shè)計(jì)時(shí),一般要加假負(fù)載,以防止頻率漂高,一般按MIN 10%來加載(參考).

十三.半橋變換器設(shè)計(jì)

十四.全橋變換器設(shè)計(jì)

1.變壓器公式:

Np=(Vs*Ton)/(ΔB*Ae)

Ns=(Vo+Vf) / (Vs/Np)

占空比按最大0.4*2算

2.偶合電容

取該電容端壓在輸入電壓的10-30%間較合適.

開關(guān)電源損耗的大概百分比:

輸出整流: 30-40% MOSFET-開關(guān)損耗: 15-25%

變壓器: 10—20%

其他損耗占: 30—40%

主要包括:PWM, 控制部分回路, 電流SENSE電阻,吸收回路,濾波電路等等.

十五.RD基本知識(shí)

以下主要針對ITE-EN60950 & AV—EN60065產(chǎn)品

一.關(guān)于PCB

二.關(guān)于輸入,輸出線材

三.功耗及綠色要求ADP

一般測試待機(jī)功耗要求輸入在高段電壓 AC IN 230V 50HZ。

SPS>75W時(shí),要求增加PFC(POWER FACTOR CORRECTION)電路

四.安規(guī)safety


1.常用規(guī)范與認(rèn)證

2.主要產(chǎn)品安全認(rèn)證單位;

3.安全規(guī)范的主要目的, 是要防止使用或操作人員遭受到以下的危險(xiǎn) :

電擊 ; 能量釋放 ; 火 ; 機(jī)械與熱 ; 輻射 ; 化學(xué)

電擊

發(fā)生原因:

1.接觸到危險(xiǎn)電壓 ,電壓超過 42.4V a.c. 峰值(peak) 或 60V d.c.稱為危險(xiǎn)電壓

2.具有危險(xiǎn)電壓零件或回路與可接觸到的導(dǎo)電體間的絕緣層失效

3.具有危險(xiǎn)電壓零件或回路與SELV(safety extra low voltage, 低電壓回路, 一般只有幾伏特, 使用者可能會(huì)接觸到這些地方,如keyboard, mouse,USB裝置等)回路間之絕緣層失效

4.具有危險(xiǎn)電壓的零件或回路與機(jī)體間有過大的漏電流產(chǎn)生電流流過人體, 只要有數(shù)毫安即會(huì)對人體造成健康影響, 當(dāng)然更大的電流會(huì)產(chǎn)生更大的危險(xiǎn).

防止方法

1.以保護(hù)蓋,固定扣鎖等方式防止使用者接觸到危險(xiǎn)電壓區(qū)

2.將可接觸到的導(dǎo)電部分接地或是提升絕緣等級至加強(qiáng)絕緣或雙層絕緣

3.危險(xiǎn)電壓區(qū)的機(jī)械或電氣防治裝置必須有足夠強(qiáng)度

4.限制漏電流安全值或提供可靠的保護(hù)接地連結(jié)

能量(學(xué)習(xí)電源知識(shí)請關(guān)注微信公眾號(hào):電源研發(fā)精英圈)

發(fā)生原因:

大電流供應(yīng)或高容抗線路的相鄰兩端子間, 短路情況下, 可能會(huì)產(chǎn)生電弧放電或在燃燒中放

射出已熔化之金屬物, 即使是低電壓線路, 也可能會(huì)造成能量危險(xiǎn).

防止方法

使用隔離遮蔽或安全扣鎖來防止上述情況的產(chǎn)生

發(fā)生原因

在過載、零件失敗、絕緣崩潰、高阻抗或連接器松脫時(shí), 產(chǎn)生異常溫度, 有可能產(chǎn)生火災(zāi)危

險(xiǎn).<設(shè)備內(nèi)著火, 不可散布到起火點(diǎn)相鄰區(qū)域或?qū)υO(shè)備外區(qū)域造成危險(xiǎn)="">

防止方法

1.避免可能導(dǎo)致燃燒的高溫產(chǎn)生

2.控制易燃物質(zhì)的位置, 遠(yuǎn)離可能的起火源

3.易燃物質(zhì)的使用數(shù)量控制

4.若使用易燃物質(zhì)時(shí)須有材料防火等級控制

5.使用密封或障礙體, 將火的散布限制于設(shè)備內(nèi)部

6.設(shè)備的密封外殼須使用適當(dāng)材質(zhì)

機(jī)械與熱

1.確保設(shè)備的機(jī)構(gòu)體穩(wěn)固, 無銳利的邊及角,且有扣鎖或保護(hù)功能防止具危險(xiǎn)性的機(jī)構(gòu)件松脫;

2.避免使用及操作人員可接觸部分產(chǎn)生高溫,因碰觸高溫零件造成傷害

3.提供適當(dāng)保護(hù)或鎖定, 以防止受可移動(dòng)危險(xiǎn)零件傷害.

幅射

1.輻射傷害型式, 可能為音頻、無線電頻率、紅外線、高強(qiáng)度可見光、凝聚光、紫外線、高密度可見與不可見光,離子化輻射……等.若設(shè)備內(nèi)會(huì)產(chǎn)生某種形式之輻射, 則針對使用者及維修者人體仍能接受程度的輻射值, 制定規(guī)章.< 詳述于輻射法規(guī)="">

2.若設(shè)備有某種形式輻射, 則必須控制操作使用人員曝露于可接受知輻射強(qiáng)度下, 輻射種類如聲音,無線電波,紅外線,等

化學(xué)

1.有毒化學(xué)物質(zhì)本身及其蒸氣, 如果人體直接接觸則會(huì)造成傷害, 因此設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)亦應(yīng)

防止在正常操作及不正常使用下, 均不可產(chǎn)生化學(xué)危險(xiǎn).

2.經(jīng)由接觸或是煙霧,蒸發(fā)等對人體產(chǎn)生傷害, 須有危險(xiǎn)標(biāo)示

4.安規(guī)的重要測試項(xiàng)目(學(xué)習(xí)電源知識(shí)請關(guān)注微信公眾號(hào):電源研發(fā)精英圈)

接地連續(xù)性(阻抗)測試(Ground Continuity Test)

方法: 量測設(shè)備本身ground terminal(如電源供應(yīng)線插頭的接地pin) 與接地端 (如使用者可碰觸的金屬外殼)之間的阻抗量測值須在 0.1 OHM 以內(nèi)

目的: 確認(rèn)產(chǎn)品上的接地點(diǎn)如使用者可碰觸的金屬外殼有PE 標(biāo)示的地方, 已確實(shí)接地, 當(dāng)產(chǎn)品上的危險(xiǎn)電壓區(qū)與使用者可碰觸的金屬間的絕緣層失效時(shí), 高電壓可經(jīng)由接地消散不致讓使用者遭到電擊

漏電流測試(Leakage Current Test)

方法:量測一次側(cè)主電源供應(yīng)端至PE端(如使用者可碰觸的金屬外殼)之間的漏電流, 須小于 0.25 mA

目的:確認(rèn)產(chǎn)品危險(xiǎn)電壓回路與PE端間有足夠絕緣隔離, 不致于與 PE 端形成回路產(chǎn)生過高漏電流,導(dǎo)致使用者碰觸金屬外殼時(shí)遭到電擊

耐電壓測試(Electronic Strength Test)

方法:Primary 對Secondary :3K V ac 或 4242 V dc 

Primary 對GND(地): 1.5k V ac或2121V dc 測試時(shí)不可有絕緣隔離崩潰產(chǎn)生

目的:測試高電壓區(qū)與二次側(cè)及接地端(使用者可碰觸之金屬外殼)間的絕緣隔離足以承受高電壓而不致于失效或崩潰, 當(dāng)有來自外部主電源供應(yīng)主干的異常高電壓產(chǎn)生時(shí), 保護(hù)使用者免于受到電擊的危

5.高壓應(yīng)用生產(chǎn)中

1.對高壓測試,AC轉(zhuǎn)為用DC測試,用ACV * 1.414即可。如:AC 3KV –>DC 4242V

2.對生產(chǎn)中高壓測試,時(shí)間一分鐘測試可轉(zhuǎn)為2-3秒測試,乘以1.2即可。如AC3KV * 1.2=3.6KV

3.高壓測試中需測試ARC(就是高壓測試中產(chǎn)生的電弧,所流過電流等級的參考),ARC分九級,一般工廠要求生產(chǎn)中高壓測試在5-8級測試,但最低不能低于ARC-5對應(yīng)電流5.5mA (對7740機(jī)系列),有的高壓機(jī)用電流直接表示。 此項(xiàng)安規(guī)并無要求

4.高壓測試中(無特殊要求的)輸入,輸出測試端都應(yīng)分別短接起來再測試。

五.EMC

六.LAYOUT BOARD要求

1.名詞

一次側(cè)回路(primary circuit)

會(huì)直接連接到外部電力供應(yīng)主干或類似的供應(yīng)源(如發(fā)電機(jī))稱為一次側(cè)回路, 內(nèi)含有主線圈變壓器, 馬達(dá)負(fù)載裝置, 及連接至主干線的布線等, 如電源供應(yīng)器(switching power supply)內(nèi)之回路均屬一次側(cè)

二次側(cè)回路(secondary circuit)

不直接連接到外部電力供應(yīng)主干的回路, 其電源供應(yīng)主要來自變壓器,轉(zhuǎn)換器或是電池,notebook 內(nèi)或主機(jī)板上之回路均屬二次側(cè)

GND—Ground

接地, 電路板上有許多接地點(diǎn)或接地面, 并非全部為安全考慮, 主要是作為訊號(hào)電位參考基準(zhǔn)與消除噪聲用

PE—Protection Earth

保護(hù)接地, 主要為安全考慮, 如使用者可碰觸的金屬外殼均連接至PE, 當(dāng)有來自于一次側(cè)回路的異常高電壓發(fā)生時(shí), 可迅速抑制與消散電能, 保護(hù)使用者免受電擊危險(xiǎn)兩者雖有差異但最終仍會(huì)連接為同一點(diǎn)

2.LAYOUT BOARD 安全距離

結(jié)構(gòu)判斷(學(xué)習(xí)電源知識(shí)請關(guān)注微信公眾號(hào):電源研發(fā)精英圈)

若開槽距離大于1mm (1.CR, CL; 2.Abnormal Test; 3.High Pot.)

B : Basic insulation 基本絕緣.

R : Reinforce insulation 加強(qiáng)絕緣.

F : Functional insulation 功能絕緣.

一般的銅鉑線距Min 0.5mm或(0.3mm) , 高電壓與低電壓間距>1mm.

LAYOUT 注意事項(xiàng):

1. 安規(guī),EMI,電磁波,輻射

2. 高壓與低壓之問距

3. 電流的大小(走線的粗細(xì))

4. 散熱的良否

5. 回路的長短

安規(guī):IEC60950

1. L端與N端走線KEEP2.5MM以上(操作絕緣)

2. L, N端(一次側(cè))FG 端之走線KEEP2.5MM以上(基本絕緣)

3. 一次側(cè)與二次側(cè)之走線KEEP 5 MM以上(雙重絕緣)

4. FUSE 本身兩端之走線要KEEP2.5MM

5. PCB上要標(biāo)示FG接地符號(hào)

安規(guī):IEC60065

1. L端與N端走線KEEP2.5mm以上(操作絕緣)

2. L,N端(一次側(cè))與外殼螺絲端(二次側(cè))之走線KEEP 5mm以上(基本絕緣)

3. 一次側(cè)與二次側(cè)之走線KEEP 5mm以上(雙重絕緣)

4. FUSE本身兩端之走線要KEEP 2.5mm以上

5. PCB上要標(biāo)示回字

LAYOUT:

1. 高壓與低壓之走線距離最少KEEP 1mm(學(xué)習(xí)電源知識(shí)請關(guān)注微信公眾號(hào):電源研發(fā)精英圈)

2. 不一定高壓走線就要粗,走大電流時(shí)才需要粗

3. 一次側(cè)固定孔(螺絲孔)的半徑 6mm內(nèi),不要有零件及趟線通過

4. 二次側(cè)固定孔(螺絲孔)的半徑3.5mm內(nèi),不要有零件及走線通過

5. GND的回路很重要,初級PWM控制線路的GND要單獨(dú)接好后再由

IC-GND腳的GND接出,連到大電容的GND

6. 二次側(cè)回授的GND要獨(dú)立接好后再接到輸出端的GND

7. 二次側(cè)的電容地,前面接前面接好后再接后面的地

8. 二次側(cè)的第二顆電容要靠近輸出CONNECTOR端,或線材端

9. PCB上要標(biāo)示線路圖的版本

10. PCB上FUSE附近要標(biāo)示安規(guī)注意文字(CAUTION)

11. PCB上FUSE要標(biāo)示T(F)2AL(H)/250V

12. PCB上要標(biāo)示 A.機(jī)種名稱 B.版本 C.料號(hào)

七.溫度要求

變壓器Transformer Triple Wire

Transformer非三層絕緣線.

※ 溫升計(jì)算方法

八.其他測試要求:

1.雷擊測試

雷擊分類:

直擊雷,感應(yīng)雷和旁擊雷

測試方法和條件:

雷擊浪涌是1.2US / 50US, 4US / 10US和 8US / 20US的綜合波

改善方法:

1.氣體放電管和TVS管配合使用

2.其他防雷器件

2. 浪涌測試 SURGE TEST

測試方法和條件:

6KV

改善方法:

增加壓敏電阻MOV

3. ESD的形成

靜電是兩種介電系數(shù)不同的物質(zhì)磨擦?xí)r,正負(fù)極性的電荷分別積累在兩個(gè)物體上而形成:當(dāng)兩個(gè)物體接觸時(shí),其中一個(gè)趨于從另一個(gè)吸引電子,因而二者會(huì)形成不同的充電電位,在不同靜電電位的物體互相靠近或直接接觸引起的電荷轉(zhuǎn)移,就形成放電回路,在這個(gè)過程有很高瞬間放電電壓。

ESD 測試

1.ESD TEST ------ESD:Electrostatic Discharge

靜電放電(人或物體經(jīng)由直接接觸或間隔放電引起)在2-15KV之ESD脈 波下, 待測物之每個(gè)表面區(qū)域應(yīng)執(zhí)行連續(xù)20次的靜電放電測試,電源供應(yīng)器之輸出需繼續(xù)工作而不會(huì)產(chǎn)生突波干擾(Glitch)或中斷(Interrupt),直接ESD接觸時(shí)不應(yīng)造成過激(Overshoot)或欠激(Undershoot)之超過穩(wěn)壓范圍的狀況、及過電壓保護(hù)(OVP)、過電流保護(hù)(OCP)等。另外,于ESD放電電壓在高達(dá)25KV下,應(yīng)不致造成組件故障(Failure)。(學(xué)習(xí)電源知識(shí)請關(guān)注微信公眾號(hào):電源研發(fā)精英圈)

ESD 改善方法

1.增加泄放點(diǎn),如V形的PCB銅箔

2.增加泄放電阻,如在P---S間接十MR級或更大的電阻

3.接地來處理,

4.還可加強(qiáng)產(chǎn)品的外部絕緣程度

5.增加一些吸收回路,如專業(yè)的ESD放電器件等

4. 可靠性測試(Reliability test)

老化壽命測試:高溫(約50-60度)及長時(shí)間(約8-24小時(shí))滿載測試

5. 壽命性測試(Life test)

十六.INVERTER設(shè)計(jì)

1. Inverter-CCFL 冷陰極熒光燈(CCFL -- COLD CATHODE FLUORESCENT LAMP)

2 INVERTER IC應(yīng)用

OZ960腳位功能

OZ960是一種全橋方式(Full-Bridge Inverter Topology)的IC

1.CTIMR 點(diǎn)燈持續(xù)時(shí)間外接電容腳

2.OVP 輸出過電壓保護(hù)腳,保護(hù)點(diǎn):2.0V

3.ENA 邏輯信號(hào)控制腳。大于2.0V-ENABLE

4.SST 軟啟動(dòng)外接腳

5.VDD IC電源供應(yīng)腳

6.GND-SIGNAL 信號(hào)參考接地

7.REF 參考電壓輸出腳,典型輸出2.5V

8.RT1 IC內(nèi)部連接到地的振蕩電阻,以提工作高頻率來提升點(diǎn)燈電壓,是與RT電阻所并聯(lián)的.由CMP腳來控制RT1的通斷.

9.FB CCFL電流信號(hào)反饋

10.CMP 補(bǔ)償腳. 這是內(nèi)部誤差放大器補(bǔ)償輸出, 在與FB間接一電容,做反饋回路補(bǔ)償,也控制MOSFET的驅(qū)動(dòng)交跌來調(diào)節(jié)燈管電流.在不加燈管時(shí),FB檢測到低電壓,該腳電壓高于2.75V ,SHUT DOWN. 在CCFL點(diǎn)亮?xí)r,V-FB上升,該點(diǎn)電壓跌到正常工作時(shí)的電壓,正常工作. 它也提供LAMP OPEN時(shí)的保護(hù)觸發(fā)信號(hào),如果在正常運(yùn)作時(shí),突然移開LAMP或開路,V-FB下跌,CMP電壓上升達(dá)2.75V極限,此時(shí)擋掉,并鎖住。在點(diǎn)燈開始時(shí)控制ON/OFF RT1,提高工作頻率來提高點(diǎn)燈電壓;

11.DRIVE N-D N-MOSFET輸出

12.DRIVE P-C P-MOSFET輸出

13.LPWM BURST 輸出控制腳(調(diào)光輸出腳)

14.DIM 調(diào)光輸入腳

15.LCT BURST-MODE的振蕩頻率接腳

16.GND-P 電源參考接地

17.RT 工作頻率的振蕩電阻

18.CT 工作頻率的振蕩電容

19.DRIVE P-A P-MOSFET輸出

20.DRIVE N-B N-MOSFET輸出

OZ960 是改變波形的相位相切來改變脈寬的零電壓開關(guān)模式.

BIT3105 (全橋方式) 腳位功能

1.INN 回授腳. 反饋電壓為1.25V

2.CMP 輸出誤差放大器補(bǔ)償

3.AGND 控制回路地,及信號(hào)地

4.OLP LAMP 開路檢測,低于600mV視為開路

5.RRDLY 振蕩電阻,控制工作頻率, 和點(diǎn)燈時(shí)間.

6.LOADD 點(diǎn)燈時(shí)改變開機(jī)頻率的外接電阻.等效與振蕩電阻并聯(lián)有IC內(nèi)部來控制.

7.CTOSC 振蕩電容

8.PGND 電源接地

9.NOUT2

10.NOUT1

11.POUT1

12.POUT2

13.PVDD 電源供電

14.EA ON/OFF控制腳,達(dá)到1.4V才開始工作

15.PO 調(diào)光輸出腳

16.CTPWM 外接電容 控制調(diào)光時(shí)的振蕩頻率

17.DIMDC 調(diào)光輸入腳

18.AVDD 信號(hào)供電

19.SST 軟啟動(dòng)腳

20.CLAMP 過電壓鉗制腳,如檢測大于2V, 才鉗制輸出電壓.

以上的具體取值,需通過IC DATA SHEET 來參考計(jì)算.

BIT3105是通過固定N溝道的脈寬,來調(diào)整P溝道的脈寬,與之相切的零電壓開關(guān)模式.

它們是交替相切的, NOUT2--- POUT1 NOUT1--- POUT2

BIT3102

3. 針對IC外圍電路的設(shè)計(jì),各元器件的選取,參照IC應(yīng)用說明。

4. 變壓器的設(shè)計(jì)

公式: 按全橋方式計(jì)算

NP=Vs*Ton / (ΔB*Ae) NS=Vout/(Vin/NP)

6. 串聯(lián): 當(dāng)兩燈串聯(lián)共用變壓器輸出時(shí),應(yīng)按2*Vrms電壓來計(jì)算, 電流按一倍計(jì)算

這樣變壓器圈數(shù)增加, 電流較小,要求變壓器次級線徑較小.

7. 并聯(lián): 當(dāng)兩燈并聯(lián)共用變壓器輸出時(shí),應(yīng)按1*Vrms電壓+串入電容端壓降總和計(jì)算,電流按兩倍額定電流計(jì)算, 這樣變壓器圈數(shù)較少, 電流較大,要求變壓器次級線徑較粗.

8. 在測試時(shí),一般用純電阻負(fù)載測試,看不到開機(jī)點(diǎn)燈高壓,只有用PANLE才行,不過能檢測到頻率的變化.

9. PCB LAYOUT 時(shí)要注意,變壓器下不能走線; 地線要分開接; HV 與低壓要保持Min 4mm沿面距離,否則需開槽;MOS電流流回路盡量短.

10. 設(shè)計(jì)時(shí), 隔直電容上的電壓(PK)最好要求是輸入電壓的10%---30%.

11. 一般要求,正玄波的對稱失真不能大于10%.

12. 漏感與輸出電容的確定:

十七.低頻變壓器的設(shè)計(jì)低頻變壓器的設(shè)計(jì)


十八.設(shè)計(jì)流程



原文檔:開關(guān)電源每個(gè)元器件計(jì)算細(xì)節(jié),各種拓?fù)湓O(shè)計(jì)細(xì)節(jié)、認(rèn)證測試注意細(xì)節(jié)、研發(fā)經(jīng)驗(yàn)細(xì)節(jié)!.pdf

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