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探讨反激变压器的设计思路

来源:/gnews/1.html  时间:2016-11-1
 反激开关电源由于体积小、成本低、电路简单的特点,受到设计者的追捧。很多初学者也抉择了反激变压器进行设计方面的学习起点和研究对象,但是网络上关于反激变压器的学习资料五花八门且比较零散,本文就将对反激变压器的设计进行从头到从头至尾的梳理,将零散的常识进行整合,并配上相应的阐发,帮助大家尽快掌握。

 

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,按照不同的情况不同,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)

    按照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(如出格功率器件、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,下一步将重点阐发。

    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,首先要考虑的是企业仓库里有什么,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,首先要考虑到的是企业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,就是查阅半导体企业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,而且此刻比起前几年要“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这个级此外开关电源,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。

下一记录:详解大功率可调稳压电源电路图
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