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反激变压器设计思路与分析

作者:时间:2015-03-09来源:网络收藏

  反激电源由于体积小、成本低、电路简单的特点,受到设计者的追捧。很多初学者也选择了进行设计方面的学习起点和研究对象,但是网络上关于的学习资料五花八门且比较零散,本文就将对的设计进行从头到尾的梳理,将零散的知识进行整合,并配上相应的分析,帮助大家尽快掌握。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/270674.htm

  设计流程

  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:基本的与详细的。

  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。

  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: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、电容、芯片),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。

  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“算”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,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,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!但是这不意味着人家是偷工减料,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,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。TI、ON、Fairchild、PI、ST、Infineon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。

  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。

  

 

  图1

  注:不管有没有强制要求,不管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,从头至尾来讲一下。

  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。

  

 

  图2


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关键词: 反激变压器

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