功率30W的小型開(kāi)關(guān)電源分享之濾波電路設(shè)計(jì)

在今天的方案分享中，本文將會(huì)繼續(xù)就這一小型開(kāi)關(guān)電源的濾波電路設(shè)計(jì)情況進(jìn)行總結(jié)和簡(jiǎn)析，下面就讓我們一起來(lái)看看吧。

低通濾波回路設(shè)計(jì)

在本方案中，本文所設(shè)計(jì)的這一功率為30W的小型開(kāi)關(guān)電源的低通濾波回路設(shè)計(jì)，如下圖圖1所示。低通濾波回路在這一開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)中能夠有效防止輸入電源竄入噪聲干擾，同時(shí)還要抑制浪涌電壓、尖峰電壓的進(jìn)入，還可以阻止、限制開(kāi)關(guān)電源所產(chǎn)生的噪聲，高頻電磁干擾信號(hào)通過(guò)輸人電線反饋進(jìn)入電網(wǎng)。因?yàn)椴煌ǘ蔚碾姶挪ㄋa(chǎn)生的感抗是不一樣的，因此設(shè)計(jì)電路所選用的電容和電感也就不同。按照計(jì)算公式的要求來(lái)看，電路的電抗是阻抗、感抗和容抗的矢量和，即：

而如果要想使設(shè)計(jì)的低通濾波回路的電磁干擾不大于8dB/txV，那么就必須選用合適的電感、電容，以最大限度地提高電路抗干擾的能力。

圖1 低通濾波回路

整流濾波回路設(shè)計(jì)

在本方案中，我們所設(shè)計(jì)的這一輸出功率為30W的小型開(kāi)關(guān)電源，其內(nèi)部的整流濾波回路設(shè)計(jì)如下圖圖2所示。在開(kāi)關(guān)電源的整流濾波回路設(shè)計(jì)過(guò)程中，相信很多工程師都非常清楚的一點(diǎn)是，輸入電容是由輸出保持時(shí)間以及直流輸入電壓要求的紋波大小決定，且流經(jīng)電容的紋波在電容允許值范圍內(nèi)。由于濾波電容大多采用電解鋁作為電解質(zhì)，故紋波電流對(duì)電容壽命有很大影響。

在本方案中，我們所設(shè)計(jì)的這一小功率開(kāi)關(guān)電源的整流橋，是由4只二極管組成的，每只二極管串聯(lián)起來(lái)完成電壓半周整流。因此，在實(shí)際測(cè)試中這一整流濾波回路中的每只二極管中流過(guò)的電流只有整個(gè)電流平均值的一半，每個(gè)二極管所承受電壓是最大反向電壓的一半，輸入回路的峰值為0.5A，輸入回路的最大輸入峰值直流電壓為750V。

圖2 整流濾波回路

吸收回路設(shè)計(jì)

圖3 吸收回路

在方案中，這一小功率的開(kāi)關(guān)電源吸收回路系統(tǒng)設(shè)計(jì)如上圖圖3所示?？梢钥吹剑瑘D3所給出的這一吸收回路是利用電阻、電容和阻塞二極管組成的鉗位電路，能夠有效地保護(hù)開(kāi)關(guān)功率管不受損壞。當(dāng)開(kāi)關(guān)功率管導(dǎo)通時(shí)變壓器的磁通量增大，這時(shí)便將電能積蓄起來(lái)。當(dāng)開(kāi)關(guān)功率管截止時(shí)，便將積蓄的電能釋放，變壓器初級(jí)繞組中便有剩磁的產(chǎn)生，并通過(guò)D5反饋到次級(jí)。剩磁釋放完畢后，初級(jí)繞組NP的電壓VP為120V～340V功率管能夠承受的最大峰值電壓為650V。吸收時(shí)間最小為21xs，則吸收回路的電阻可計(jì)算為：

在計(jì)算過(guò)程中需要注意的是，時(shí)間常數(shù)RC通常要比周期T大得多，因此在計(jì)算時(shí)一般會(huì)取5倍左右。因?yàn)殡娐饭ぷ髟诟哳l狀態(tài)，故必須使用超快速恢復(fù)二極管，此處二極管選用Motorola公司的MUR460，其耐壓600V以上，電流值在4A以上。

以上就是本文針對(duì)一種輸出功率為30W的小功率開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)方案，所進(jìn)行的分享，希望能夠通過(guò)兩天來(lái)的電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)析，對(duì)各位初學(xué)者和電子愛(ài)好者的設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)帶來(lái)一定的幫助。