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【技术视点】开关电源设计原理及全过程

作者: 时间:2013-10-04 来源:网络 收藏
14px; line-height: 26px; background-color: rgb(255, 255, 255); ">  光耦合器(Photocoupler)主要将二次侧的信号转换到一次侧(以电流的方式),当二次侧的TL431导通後,U2即会将二次侧的电流依比例转换到一次侧,此时3843由Pin6(output)输出off的信号(Low)来关闭Q1,使用Photocoupler的原因,是为了符合安规需求(primacytosecondary的距离至少需5.6mm)。

本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/228118.htm

  3.3.26R13(二次侧回路增益控制):

  控制流过Photocoupler的电流,R13阻值较小时,流过Photocoupler的电流较大,U2转换电流较大,回路增益较快(需要确认是否会造成振荡),R13阻值较大时,流过Photocoupler的电流较小,U2转换电流较小,回路增益较慢,虽然较不易造成振荡,但需注意输出电压是否正常。

  3.3.27U3(TL431)、R15、R16、R18

  调整输出电压的大小,,输出电压不可超过38V(因为TL431VKA最大为36V,若再加Photocoupler的VF值,则Vo应在38V以下较安全),TL431的Vref为2.5V,R15及R16并联的目的使输出电压能微调,且R15与R16并联後的值不可太大(尽量在2KΩ以下),以免造成输出不准。

  3.3.28R14,C9(二次侧回路增益控制):

  控制二次侧的回路增益,一般而言将电容放大会使增益变慢;电容放小会使增益变快,电阻的特性则刚好与电容相反,电阻放大增益变快;电阻放小增益变慢,至於何谓增益调整的最佳值,则可以Dynamicload来量测,即可取得一个最佳值。

  3.3.29D4(整流二极体):

  因为输出电压为3.3V,而输出电压调整器(OutputVoltageRegulator)使用TL431(Vref=2.5V)而非TL432(Vref=1.25V),所以必须多增加一组绕组提供Photocoupler及TL431所需的电源,因为U2及U3所需的电流不大(约10mA左右),二极体耐压值100V即可,所以只需使用1N4148(0.15A/100V)。

  3.3.30C8(滤波电容):

  因为U2及U3所需的电流不大,所以只要使用1u/50V即可。  3.3.31D5(整流二极体):

  输出整流二极体,D5的使用需考虑:

  a.电流值

  b.二极体的耐压值

  以DA-14B33为例,输出电流4A,使用10A的二极体(Schottky)应该可以,但经点温昇验证後发现D5温度偏高,所以必须换为15A的二极体,因为10A的VF较15A的VF值大。耐压部分40V经验证後符合,因此最後使用15A/40VSchottky.

  3.3.32C10,R17(二次侧snubber):

  D5在截止的瞬间会有spike产生,若spike超过二极体(D5)的耐压值,二极体会有被击穿的危险,调整snubber可适当的减少spike的电压值,除保护二极体外亦可改善EMI,R17一般使用1/2W的电阻,C10一般使用耐压500V的陶质电容,snubber调整的过程(264V/63Hz)需注意R17,C10是否会过热,应避免此种情况发生。

  3.3.33C11,C13(滤波电容):

  二次侧第一级滤波电容,应使用内阻较小的电容(LXZ,YXA…),电容选择是否洽当可依以下三点来判定:

  a.输出Ripple电压是符合规格

  b.电容温度是否超过额定值

  c.电容值两端电压是否超过额定值

  3.3.34R19(假负载):

  适当的使用假负载可使线路更稳定,但假负载的阻值不可太小,否则会影响效率,使用时亦须注意是否超过电阻的额定值(一般设计只使用额定瓦数的一半)。

  3.3.35L3,C12(LC滤波电路):

  LC滤波电路为第二级滤波,在不影响线路稳定的情况下,一般会将L3放大(电感量较大),如此C12可使用较小的电容值。

  4设计验证:(可分为三部分)

  a.设计阶段验证

  b.样品制作验证

  c.QE验证  4.1设计阶段验证

  设计实验阶段应该养成记录的习惯,记录可以验证实验结果是否与电气规格相符,以下即就DA-14B33设计阶段验证做说明(验证项目视规格而定)。

  4.1.1电气规格验证:

  4.1.1.13843PIN3脚电压(fullload4A):

  90V/47Hz=0.83V

  115V/60Hz=0.83V

  132V/60Hz=0.83V



关键词: 开关电源 PWM 晶体管

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