開關(guān)電源設(shè)計(jì)原理及全過程（二）

4.1.1.2 Duty Cycle , fT:

4.1.1.3 Vin(min) = 100V (90V / 47Hz full load)

4.1.1.4 Stress (264V / 63Hz full load) :

Q1 MOSFET:

4.1.1.5 輔助電源(開機(jī)，滿載)、短路Pin max.:

4.1.1.6 Static (full load)

Pin(w) Iin(A) Iout(A) Vout(V) P.F. Ripple(mV) Pout(w) eff

90V/47Hz 18.7 0.36 4 3.30 0.57 32 13.22 70.7

115V/60Hz 18.6 031 4 3.30 0.52 28 13.22 71.1

132V/60Hz 18.6 0.28 4 3.30 0.50 29 13.22 71.1

180V/60Hz 18.7 0.21 4 3.30 0.49 30 13.23 70.7

230V/60Hz 18.9 0.18 4 3.30 0.46 29 13.22 69.9

264V/60Hz 19.2 0.16 4 3.30 0.45 29 13.23 68.9

4.1.1.7 Full Range負(fù)載(0.3A-4A)

(驗(yàn)證是否有振蕩現(xiàn)象)

4.1.1.8 回授失效(輸出輕載)

Vout = 8.3Vê90V/47Hz

Vout = 6.03Vê264V/63Hz

4.1.1.9 O.C.P.(過電流保護(hù))

90V/47Hz = 7.2A

264V/63Hz = 8.4A

4.1.1.10 Pin(max.)

90V/47Hz = 24.9W

264V/63Hz = 27.1W

4.1.1.11 Dynamic test

H=4A,t1=25ms,slew Rate = 0.8A/ms (Rise)

L=0.3A,t2=25ms,slew Rate = 0.8A/ms (Full)

90V/47Hz

264V/63Hz

4.1.1.12 HI-POT test:

HI-POT test一般可分為兩種等級(jí)：

輸入為3 Pin(有FG者)，HI-POT test為1500Vac/1? minute.Y-CAP使用Y2-CAP

輸入為2 Pin(無FG者)，HI-POT test為3000Vac/1? minute.Y-CAP使用Y1-CAP

DA-14B33屬於輸入3 PIN HI-POT test 為1500Vac/1 minute.

4.1.1.13 Grounding test:

輸入為3 Pin(有FG者)，一般均要測接地阻(Grounding test)，安規(guī)規(guī)定FG到輸出線材(輸出端)的接地電阻不能超過100MΩ(2.5mA/3 Second)。

4.1.1.14 溫N記錄

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)定案後(暫定)，需針對(duì)整體溫N及EMI做評(píng)估，若溫N或EMI無法符合規(guī)格，則需重新實(shí)驗(yàn)。溫N記錄請(qǐng)參考附件，D5原來使用BYV118(10A/40V Schottky barrier 肖特基二極管 )，因溫N較高改為PBYR1540CTX(15A/40V)。

4.1.1.15 EMI測試：

EMI測試分為二類：

Conduction(傳導(dǎo)干擾)

Radiation(幅射干擾)

前者視規(guī)范不同而有差異(FCC : 450K - 30MHz,CISPR 22 :150K - 30MHz)，前者可利用廠內(nèi)的頻譜分析儀驗(yàn)證;後者(范圍由30M - 300MHz,則因廠內(nèi)無設(shè)備必須到實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證，Conduction,Radiation測試資料請(qǐng)參考附件) .

4.1.1.16 機(jī)構(gòu)尺寸：

設(shè)計(jì)階段即應(yīng)對(duì)機(jī)構(gòu)尺寸驗(yàn)證，驗(yàn)證的項(xiàng)目包括 : PCB尺寸、零件限高、零件禁置區(qū)、螺絲孔位置及孔徑、外殼孔寸…，若設(shè)計(jì)階段無法驗(yàn)證，則必須在樣品階段驗(yàn)證。

4.1.2 樣品驗(yàn)證：

樣品制作完成後，除溫N記錄、EMI測試外(是否需重新驗(yàn)證，視情況而定)，每一臺(tái)樣品都應(yīng)經(jīng)過驗(yàn)證(包括電氣及機(jī)構(gòu)尺寸)，此階段的電氣驗(yàn)證可以以ATE(Chroma)測試來完成，ATE測試必須與電氣規(guī)格相符。

4.1.3 QE驗(yàn)證：

QE針對(duì)工程部所提供的樣品做驗(yàn)證，工程部應(yīng)提供以下交件及樣品供QE驗(yàn)證。

開關(guān)電源的優(yōu)缺點(diǎn)

1、功耗小，效率高。在開關(guān)電源電路中，晶體管V在激勵(lì)信號(hào)的激勵(lì)下，它交替地工作在導(dǎo)通-截止和截止-導(dǎo)通的開關(guān)狀態(tài)，轉(zhuǎn)換速度很快，頻率一般為50kHz左右，在一些技術(shù)先進(jìn)的國家，可以做到幾百或者近1000kHz.這使得開關(guān)晶體管V的功耗很小，電源的效率可以大幅度地提高，其效率可達(dá)到80%.

2、體積小，重量輕。從開關(guān)電源的原理框圖可以清楚地看到這里沒有采用笨重的工頻變壓器。由于調(diào)整管V上的耗散功率大幅度降低后，又省去了較大的散熱片。由于這兩方面原因，所以開關(guān)電源的體積小，重量輕。

3、穩(wěn)壓范圍寬。從開關(guān)電源的輸出電壓是由激勵(lì)信號(hào)的占空比來調(diào)節(jié)的，輸入信號(hào)電壓的變化可以通過調(diào)頻或調(diào)寬來進(jìn)行補(bǔ)償。這樣，在工頻電網(wǎng)電壓變化較大時(shí)，它仍能夠保證有較穩(wěn)定的輸出電壓。所以開關(guān)電源的穩(wěn)壓范圍很寬，穩(wěn)壓效果很好。此外，改變占空比的方法有脈寬調(diào)制型和頻率調(diào)制型兩種。開關(guān)電源不僅具有穩(wěn)壓范圍寬的優(yōu)點(diǎn)，而且實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓的方法也較多，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的要求，靈活地選用各種類型的開關(guān)電源。

濾波的效率大為提高，使濾波電容的容量和體積大為減少。開關(guān)電源的工作頻率目前基本上是工作在50kHz,是線性穩(wěn)壓電源的1000倍，這使整流后的濾波效率幾乎也提高了1000倍;即使采用半波整流后加電容濾波，效率也提高了500倍。在相同的紋波輸出電壓下，采用開關(guān)電源時(shí)，濾波電容的容量只是線性穩(wěn)壓電源中濾波電容的1/500~1/1000.電路形式靈活多樣，有自激式和他激式，有調(diào)寬型和調(diào)頻型，有單端式和雙端式等等，設(shè)計(jì)者可以發(fā)揮各種類型電路的特長，設(shè)計(jì)出能滿足不同應(yīng)用場合的開關(guān)電源。

開關(guān)穩(wěn)壓電源缺點(diǎn)：

開關(guān)穩(wěn)壓電源的缺點(diǎn)是存在較為嚴(yán)重的開關(guān)干擾。開關(guān)穩(wěn)壓電源中，功率調(diào)整開關(guān)晶體管V工作在開關(guān)狀態(tài)，它產(chǎn)生的交流電壓和電流通過電路中的其他元器件產(chǎn)生尖峰干擾和諧振干擾，這些干擾如果不采取一定的措施進(jìn)行抑制、消除和屏蔽，就會(huì)嚴(yán)重地影響整機(jī)的正常工作。此外由于開關(guān)穩(wěn)壓電源振蕩器沒有工頻變壓器的隔離，這些干擾就會(huì)串入工頻電網(wǎng)，使附近的其他電子儀器、設(shè)備和家用電器受到嚴(yán)重干擾。

目前，由于國內(nèi)微電子技術(shù)、阻容器件生產(chǎn)技術(shù)以及磁性材料技術(shù)與一些技術(shù)先進(jìn)國家還有一定的差距，因而造價(jià)不能進(jìn)一步降低，也影響到可靠性的進(jìn)一步提高。所以在我國的電子儀器以及機(jī)電一體化儀器中，開關(guān)穩(wěn)壓電源還不能得到十分廣泛的普及及使用。特別是對(duì)于無工頻變壓器開關(guān)穩(wěn)壓電源中的高壓電解電容器、高反壓大功率開關(guān)管、開關(guān)變壓器的磁芯材料等器件，在我國還處于研究、開發(fā)階段。

在一些技術(shù)先進(jìn)國家，開關(guān)穩(wěn)壓電源雖然有了一定的發(fā)展，但在實(shí)際應(yīng)用中也還存在一些問題，不能十分令人滿意。這暴露出開關(guān)穩(wěn)壓電源的又一個(gè)缺點(diǎn)，那就是電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率高，維修麻煩。對(duì)此，如果設(shè)計(jì)者和制造者不予以充分重視，則它將直接影響到開關(guān)穩(wěn)壓電源的推廣應(yīng)用。當(dāng)今，開關(guān)穩(wěn)壓電源推廣應(yīng)用比較困難的主要原因就是它的制作技術(shù)難度大、維修麻煩和造價(jià)成本較高