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开关电源常识问答

2017-05-21 08:22分类:电工考证知识 阅读:

 

电子电路计划傍边不可或缺的,是咱们都要用到电源!而开关电源对咱们电路计划来说又是那么的首要!今日给咱们带来开关电源问答!

疑问一:开关电源为何常常挑选65K或许100K支配计划作为开关频率,有的人会说IC厂家都是出产这么的IC,当然这也有要素。每个电源的开关频率会决议啥?
答复1:应当从这儿去思考要素。还会有人说频率高了EMC欠好过,一般来说是这么,但这不是必定,EMC与频率有联络,但不是必定。期望咱们的电源开关频率 行进了,直接带来的影响是啥?当然是MOS开关损耗增大,由于单位时刻开关次数增多了。假定频率减小了会带来啥?开关损耗是减小了,可是咱们的储能器 件单周期供应的能量就要增多,必定需求的变压器磁性要更大,()储能电感要更大了。挑选在65K到100K支配便是一个比照适宜的阅历折中,电源便是在折中合 理化折中进行
答复2:假定在分外景象下,输入电压比照低,开关损耗现已很小了,不在乎这点开关损耗吗,那咱们就可从行进开关频率,起到减小磁性器材体积的意图
疑问二:LLC中为何咱们常在二区计划开关频率?一区和三区为何不能够?有哪些要素制约呢?或许假定挑选一区和三区作为开关频率会有啥效果呢?
答复1:LLC的原理是运用理性负载随开关频率的增大而感抗增大,来进行调度输出电压的,也便是PFM调制。而且MOS管注册损耗ZVS比ZCS小,一区是 容性负载区,天然不可取。那么三区,开关频率大于谐振频率,这个仍是理性负载区,按道理MOS完结ZVS没有疑问,的确如此。可是咱们不能疏忽副边的输出 二极管关断。也便是原边MOS管关断时,谐振电流并没有减小到和励磁电流持平,完结副边整流二极管软关断。这也是咱们一般也不挑选三区的要素。

疑问三:当咱们反激的占空比大于50%会带来啥?好的方面有哪些?欠好的方面有哪些?
答复1:反激的占空比大于50%意味着啥,占空比影响哪些要素?榜首:占空比计划过大,首要带来的是匝比增大,主MOS管的应力必定行进。一般反激挑选600V或650V以下的MOS管,本钱思考。占空比过大必定接受不起。
答复2:很首要的是许多人知道,需求斜坡抵偿,不然环路颤抖。不过这也是有条件的,右平面零点的发作需求作业在CCM办法下,假计划划在DCM办法 下也就不存在这一疑问了。这也是小功率为何计划在DCM办法下的其间一个要素。
答复3:当然在分外景象下也需求将占空比计划在大于50%,单位周期内传递的能量添加,能够减小开关频率,抵达行进功率的意图,假定反激为了功率做高,能够思考这一办法。
疑问四:反激电源假定要做到必定的功率,需求从哪些方面着手?准谐振?同步整流?
答复1:反激的一大下风便是功率疑问,改进功率有哪些路径能够思考的呢?减小损耗是必定的,损耗的点有开关管,变压器,输出整流管,这是首要的三个有些。
开关管咱们知道反激首要是PWM调制的硬开关居多,开关损耗是咱们的一大难点,好在软开关的呈现看到了期望。反激无法向LLC那样做到全谐振,那只 能朝准谐振去翻开(有些时刻段谐振),这么的IC也有许多面世,我司用的较多是NCP1207,经过在MOS管关断后,下一次注册前1脚检查VCC电压过 零后,然后在一个设守时刻后注册下一星期期。
变压器的损耗怎么做到最小,完美运用的变压器后边疑问会触及到。
同步整流转常在输出大电流状况下,副边整流流二极管,哪怕用肖特基损耗仍然会很大,这时分选用同步整流MOS代替肖特基二极管。有些人会说这么本钱高不如用LLC,或许正激呢,当然没有最佳的,只需更适宜的。
疑问五: 咱们挑选拓扑时需求思考哪些方面的要素?各种拓扑运用环境及优缺点?
答复1:
反激特征:适用在小于150W,理论这么说,实习大于75W就很少用,不谈很分外的状况。反激的有点本钱低,调试简略(有关于半桥,全桥),首要是 磁芯单向励磁,功率由束缚性,功率也不高,首要是硬开关,漏感大等等要素。全电压计划(85V-264V)功率一般在80%以下,单电压抵达80%很容 易。
正激特征:功率适中,可做中小功率,功率一般在200W以下,当然能够做很大功率,仅仅不常常这么做,要素是正激和反激相同单向励磁,做大功率磁芯 体积恳求大,当然选用2个变压器串并联的也有,留心只谈一般景象,不误导新人。正激有点,本钱适中,当然比反激高,利益功率比反激高,分外选用有源箝位做 原边吸收,将漏感能量从头运用。
半桥:如今比照火的是LLC谐振半桥,中小功率,大功率通吃型。(一般大于100W小于3KW)。特征本钱比反激正激高,由于多用了1个MOS管 (双向励磁)和1个整流管,操控IC也贵,环路计划业凌乱(一般选用运放,分外还要做电流环)。利益:选用软开关,EMC好,功率极高,比正激高,我做过 960W LLC,功率可达96%以上(全电压)(当然PFC是选用无桥办法)。其它半桥我不引荐,起码我不会去用,比照老的不对称桥,很难做到软开关,LLC老到 早年用的多,如今很少用,起码艾默生等大公司都倾向于LLC,跟着干流走一般都不会错。
全桥:一般用在大于2KW以上,首推移相全桥,特征,双向励磁,MOS管应力小,比LLC应力小一半,大功率分外输入电压较高时,一般用移相全桥, 输入电压低用LLC。本钱分外高,比LLC还多用2个MOS。这还不是首要的,首要是驱动凌乱,一般的IC驱动才华都达不到,要将驱动拓宽,选用阻隔变压 器驱动,这儿才是本钱高的另一方面。
推挽:运用在大功率,分外是输入电压低的大功率场合,特征电压应力高,当然电流应力小,大功率用全桥仍是推挽一般看输入电压。变压器多一个绕组,管子应力恳求高,当然常说到的磁偏磁也需求打败。这个我真没用过,没触及电力电源,很难用到它的时分。

疑问六:电源的元器材你懂多少?MOS管结电容多大,对哪些有影响?RDS跟温度是啥联络?肖特基反向康复电流影响啥?电容的ESR会带来哪些影响?
答复1:电源中的计划的器材类型许多,首要有半导体器材如:MOS管,三极管,IC,运放,二极管,光耦等;磁性器材:电感,变压器,磁珠等;电容:Y电容,X电容,瓷片电容,电解电容,贴片电容等;每种器材都有其标准,极限参数。
惯例的参数在咱们选型很简略掌握,例如挑选MOS管,耐压参数必定会思考,额外电流也会思考,导通电阻咱们会思考,但还有一些寄生参数以及一些随温 度改动特性的参数却很少去留心,或许只需在发现疑问的时分才会去找。导通电阻Rds(on)随温度添加其阻值是变大的,计划MOS管损耗时要思考到其作业 的环境温度。结电容影响到咱们的注册损耗,也会影响到EMC。
肖特基二极管耐压,额外电流转常极好留心,有些参数例如导通压降在温度添加时会减小,反向康复时刻短,不过漏电流大(分外是思考到高温时漏电流影响就更大了),寄生电感会致使关断尖峰很高。
电容一个首要参数ESR,在核算纹波时一般会思考,ESR一般与C的有关是很大的,不过纷歧样厂家的质量要素影响也是很无量,必定要详细分了解。一般核算公司可参看:ESR=10/(C的0.73次方),电容在高温时寿数会缩短,低温时容量会减小,漏电流也会添加等等。

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