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。
反(fan)激(ji)式(shi)電(dian)源(yuan)因(yin)其(qi)結(jie)構(gou)簡(jian)單(dan),省(sheng)掉(diao)了(le)一(yi)個(ge)和(he)變(bian)壓(ya)器(qi)體(ti)積(ji)大(da)小(xiao)差(cha)不(bu)多(duo)的(de)電(dian)感(gan),而(er)在(zai)中(zhong)小(xiao)功(gong)率(lv)電(dian)源(yuan)中(zhong)得(de)到(dao)廣(guang)泛(fan)的(de)應(ying)用(yong)。在(zai)有(you)些(xie)介(jie)紹(shao)中(zhong)講(jiang)到(dao)反(fan)激(ji)式(shi)電(dian)源(yuan)功(gong)率(lv)隻(zhi)能(neng)做(zuo)到(dao)幾(ji)十(shi)瓦(wa), 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 線xian。脈mai衝chong電dian流liu環huan路lu盡jin可ke能neng小xiao如ru輸shu入ru濾lv波bo電dian容rong正zheng到dao變bian壓ya器qi到dao開kai關guan管guan返fan回hui電dian容rong負fu。輸shu出chu部bu分fen變bian壓ya器qi出chu端duan到dao整zheng流liu管guan到dao輸shu出chu電dian感gan到dao輸shu出chu電dian容rong返fan回hui變bian壓ya器qi電dian路lu中zhongX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
yinzhibanshejishi,yaokaolvdaoganraoduixitongdeyingxiang,jiangdianludemonibufenheshuzibufendedianluyangefenkai,duihexindianluzhongdianfanghu,jiangxitongdixianhuanrao,bingbuxianjinkenengcu,dianyuanzengjialvbodianlu,caiyongDC-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(tu)1。

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。焊han盤pan孔kong直zhi徑jing應ying略lve大da於yu器qi件jian引yin腳jiao直zhi徑jing,但dan不bu宜yi過guo大da,保bao證zheng管guan腳jiao與yu焊han盤pan間jian由you焊han錫xi連lian接jie距ju離li最zui短duan,盤pan孔kong大da小xiao以yi不bu妨fang礙ai正zheng常chang查zha件jian為wei度du,焊han盤pan孔kong直zhi徑jing一yi般ban大da於yu管guan腳jiao 直徑0.1-0.2mm。多引腳器件為保證順利查件,也可更大一些。
danmianbanshangyuanqijianyingjintiexianluban。xuyaojiakongsanredeqijian,yaozaiqijianyuxianlubanzhijiandeguanjiaoshangjiataoguan,keqidaozhichengqijianhezengjiajueyuandeshuangzhongzuoyong,yaozuidaxiandujianshaohuobimianwaili chongjiduihanpanyuguanjiaolianjiechuzaochengdeyingxiang,zengqianghanjiedelaoguxing。xianlubanshangzhongliangjiaodadebujiankezengjiazhichenglianjiedian,kejiaqiangyuxianlubanjianlianjieqiangdu,rubianyaqi,gonglvqijiansanreqi。
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。
走zou線xian從cong一yi個ge布bu線xian層ceng變bian到dao另ling外wai一yi個ge布bu線xian層ceng一yi般ban用yong過guo孔kong連lian通tong,不bu宜yi通tong過guo器qi件jian管guan腳jiao焊han盤pan實shi現xian,因yin為wei在zai插cha裝zhuang器qi件jian時shi有you可ke能neng破po壞huai這zhe種zhong連lian接jie關guan係xi,還hai有you在zai每mei1A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) hao。kaiqishicixin,lianghaodesanretiaojian。youyuqijuyouzhuduodeyoushi,youliyudapiliangshengchan,suoyidedaoguangfandeyingyong。danyanzhikaifachuqitourujiaoda,bushihexiaoguimosheng。
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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 caiyongdayigegonglvdengjidecixinjiangdilougan,zheyangketigaodiyafanjidianyuandezhuanhuanxiaolv,jiangdisunhao,jianxiaoshuchuwenbo,tigaoduolushuchudianyuandejiaochatiaozhenglv,yibanchangjianyujiadianyongkaiguandianyuan,ruguangdieji、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 軸(zhou)向(xiang)傾(qing)斜(xie),在(zai)同(tong)樣(yang)的(de)磁(ci)感(gan)應(ying)強(qiang)度(du)下(xia),可(ke)承(cheng)受(shou)更(geng)大(da)的(de)磁(ci)化(hua)電(dian)流(liu),則(ze)相(xiang)當(dang)於(yu)磁(ci)心(xin)儲(chu)存(cun)更(geng)多(duo)的(de)能(neng)量(liang),此(ci)能(neng)量(liang)在(zai)開(kai)關(guan)管(guan)截(jie)止(zhi)時(shi)通(tong)過(guo)變(bian)壓(ya)器(qi)次(ci)級(ji)瀉(xie)放(fang)到(dao)負(fu)載(zai)電(dian)路(lu),反(fan)激(ji)電(dian)源(yuan)磁(ci)芯(xin) 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、線(xian)路(lu)的(de)損(sun)耗(hao)都(dou)比(bi)較(jiao)小(xiao),而(er)且(qie)可(ke)以(yi)減(jian)輕(qing)輸(shu)入(ru)輸(shu)出(chu)電(dian)容(rong)的(de)工(gong)作(zuo)應(ying)力(li),但(dan)是(shi)這(zhe)也(ye)有(you)一(yi)些(xie)例(li)外(wai)。由(you)於(yu)製(zhi)造(zao)工(gong)藝(yi)特(te)點(dian),高(gao)反(fan)壓(ya)二(er)極(ji)管(guan),反(fan)向(xiang)恢(hui)複(fu)時(shi)間(jian)長(chang),速(su)度(du)低(di),在(zai)電(dian)流(liu)連(lian)續(xu)狀(zhuang)態(tai),二(er)極(ji)管(guan)是(shi)在(zai)有(you)正(zheng)向(xiang)偏(pian)壓(ya)時(shi)恢(hui)複(fu),反(fan)向(xiang)恢(hui)複(fu)時(shi)的(de)能(neng)量(liang)損(sun)耗(hao)非(fei)常(chang)大(da),不(bu)利(li)於(yu) 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) duodexianquanzashu,tongshibansuizhedadelouganhefenbudianrong,kenengdebuchangshi。nameruhequedingzhegecanshune,tongguoduocishijian,jifenxitongxingdesheji,benrenrenwei,zaibiaochengdianyashurushi,shuchudadao50%~60%變壓器從斷續,過渡到連續狀態比較合適。
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