利用計算機設(shè)計單片開關(guān)電源講座
[步驟26]選擇輸出整流管
輸出整流管宜采用肖特基二極管,此類管子的壓降低、損耗小,能提高電源效率。典型產(chǎn)品有MOTOROLA公司生產(chǎn)的MBR系列。要求管子的最高反向工作電壓URM≥2U(BR)S,〔U(BR)S為整流管實際承受的最大反向峰值電壓〕;其標稱電流IF1≥3IO(IO為最大連續(xù)輸出電流)。
肖特基二極管的最高反向工作電壓一般不超過100V,僅適合做低壓、大電流整流用。當UO≥30V時,需用耐壓100V以上的超快恢復二極管來代替肖特基二極管,此時電源效率會略有下降。
[步驟27]利用步驟23得到的IRI,選擇輸出濾波電容COUT
(1)濾波電容在105℃、100kHz時的紋波電流應(yīng)≥IRI。
(2)要選擇等效串聯(lián)電阻很低的電解電容器。等效串聯(lián)電阻的英文縮寫為ESR,符號為r0。它表示在電容器的等效電路中,與之相串聯(lián)的代表電容器損耗的等效電阻,簡稱串聯(lián)損耗電阻。輸出的紋波電壓URI由下式?jīng)Q定:
URI=ISP·r0(25)
式中的ISP由步驟23得到。
(3)為減小大電流輸出時的紋波電流IRI,可將幾只濾波電容并聯(lián)使用,以降低電容總的r0值和等效電感L0。
(4)COUT的容量與最大輸出電流IOM有關(guān)。例如,當UO=5~24V、IOM=1A時,COUT取330μF/35V;IOM=2A時COUT應(yīng)取1000μF/35V。
[步驟28~29]當輸出端的紋波電壓超過規(guī)定值時,應(yīng)再增加一級LC濾波器
(1)濾波電感L=2.2μH~4.7μH。當IOM小于
1A時可采用由非晶合金磁性材料制成的磁珠;大電流時須選用磁環(huán)繞制而成的扼流圈。
(2)為減小L上的壓降,宜選較大些的濾波電感或增大線徑。通??扇=3.3μH。
(3)濾波電容C取120μF/35V,要求其r0很小。
[步驟30]選擇反饋電路中的整流管
見表7。表中的URM為整流管最高反向工作電壓,U(BR)FB是由步驟24得到的,要求:
URM≥1.25U(BR)FB(26)
[步驟31]選擇反饋濾波電容
應(yīng)取0.1μF/50V的陶瓷電容器。
表7選擇反饋電路中的整流管
整流管類型 | 整流管型號 | 最高反向工作電壓URM(V) | 生產(chǎn)廠家 |
---|---|---|---|
玻封高速開關(guān)硅二極管 | IN4148 | 75 | 國產(chǎn) |
超快恢復二極管 | BAV21 | 200 | Philips公司 |
UF4003 | 200 | GI公司 |
[步驟32]選擇控制端電容及串聯(lián)電阻
控制端電容一般取47μF/10V,普通電解電容即可。與之相串聯(lián)的電阻可選6.2Ω/0.25W。在不連續(xù)模式下可去掉此電阻。
[步驟33]按從表2中選定的那種反饋電路,選取元器件值。
[步驟34]選擇輸入整流橋
(1)整流橋的反向擊穿電壓UBR應(yīng)滿足下式要
求:UBR≥1.25Umax(27)
式中的Umax值從第步驟1得到。
(2)設(shè)輸入有效值電流為IRMS,整流橋額定的有效值電流為IBR,應(yīng)當使IBR≥2IRMS。計算IRMS的公式如下:IRMS=(28)
式中:cosφ為開關(guān)電源的功率因數(shù),一般為0.5~0.7。若無可信的數(shù)據(jù),可選cosφ=0.5。
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