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開關(guān)電源PCB設(shè)計中的布線方法原則及注意事項

作者: 時間:2014-01-24 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
24px; color: rgb(62, 62, 62); font-family: Tahoma, Arial, sans-serif; font-size: 14px; text-align: justify; ">第二類:缺點開關(guān)管損耗大一些,變壓器漏感大一些,紋波差一些。優(yōu)點:抗過壓能力強一些,占空比大,變壓器損耗低一些,效率高一些。六、反激電源反射電壓還有一個確定因素

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/226665.htm

軍用的反射電壓還與一個參數(shù)有關(guān),那就是輸出電壓,輸出電壓越低則變壓器匝數(shù)比越大,變壓器漏感越大,開關(guān)管承受電壓越高,有可能擊穿開關(guān)管、吸收電 路消耗功率越大,有可能使吸收回路功率器件永久失效。在設(shè)計低壓輸出小功率反激電源的優(yōu)化過程中必須小心處理,其處理方法有幾個:

1、采用大一個功率等級的磁芯降低漏感,這樣可提高低壓反激電源的轉(zhuǎn)換效率,降低損耗,減小輸出紋波,提高多路輸出電源的交差調(diào)整率,一般常見于家電用,如光碟機、DVB機頂盒等。

2、如果條件不允許加大磁芯,只能降低反射電壓,減小占空比。降低反射電壓可減小漏感但 有可能使電源轉(zhuǎn)換效率降低,這兩者是一個矛盾,必須要有一個替代過程才能找到一個合適的點,在變壓器替代實驗過程中,可以檢測變壓器原邊的反峰電壓,盡量 降低反峰電壓脈沖的寬度,和幅度,可增加變換器的工作安全裕度。一般反射電壓在110V時比較合適。

3、增強耦合,降低損耗,采用新的技術(shù),和繞線工藝,變壓器為滿足安全規(guī)范會在原邊和副 邊間采取絕緣措施,如墊絕緣膠帶、加絕緣端空膠帶。這些將影響變壓器漏感性能,現(xiàn)實生產(chǎn)中可采用初級繞組包繞次級的繞法?;蛘叽渭売萌亟^緣線繞制,取消 初次級間的絕緣物,可以增強耦合,甚至可采用寬銅皮繞制。

反激電源變壓器磁芯在工作在單向磁化狀態(tài),所以磁路需要開氣隙,類似于脈動直流電感器。部分磁路通過空氣縫隙耦合。為什么開氣隙的原理本人理解為:由于功 率鐵氧體也具有近似于矩形的工作特性曲線(磁滯回線),在工作特性曲線上Y軸表示磁感應(yīng)強度(B),現(xiàn)在的生產(chǎn)工藝一般飽和點在400mT以上,一般此值 在設(shè)計中取值應(yīng)該在200-300mT比較合適、X軸表示磁場強度(H)此值與磁化電流強度成比例關(guān)系。

磁路開氣隙相當于把磁體磁滯回線向X 軸向傾斜,在同樣的磁感應(yīng)強度下,可承受更大的磁化電流,則相當于磁心儲存更多的能量,此能量在開關(guān)管截止時通過變壓器次級瀉放到負載電路,反激電源磁芯 開氣隙有兩個作用。

反激電源的變壓器工作在單向磁化狀態(tài),不僅要通過磁耦合傳遞能量,還擔負電壓變換輸入輸出隔離的多重作用。所以氣隙的處理需要非常小心,氣隙太大可使漏感 變大,磁滯損耗增加,鐵損、銅損增大,影響電源的整機性能。氣隙太小有可能使變壓器磁芯飽和,導致電源損壞。

所謂反激電源的連續(xù)與斷續(xù)模式是指變壓器的工作狀態(tài),在滿載狀態(tài)變壓器工作于能量完全傳遞,或不完全傳遞的工作模式。一般要根據(jù)工作環(huán)境進行設(shè)計,常規(guī)反 激電源應(yīng)該工作在連續(xù)模式,這樣開關(guān)管、線路的損耗都比較小,而且可以減輕輸入輸出電容的工作應(yīng)力,但是這也有一些例外。

由于制造工藝特點,高反壓二極管,反向恢復時間長,速度低,在電流連續(xù)狀態(tài),二極管是在有正向偏壓時恢復,反向恢復時的能量損耗非常大,不利于 變換器性能的提高,輕則降低轉(zhuǎn)換效率,整流管嚴重發(fā)熱,重則甚至燒毀整流管。由于在斷續(xù)模式下,二極管是在零偏壓情況下反向偏置,損耗可以降到一個比較低的水平。

反激變壓器應(yīng)工作在連續(xù)模式,那就要求比較大的繞組電感量,當然連續(xù)也是有一定程度的,過分追求絕對連續(xù)是不現(xiàn)實的,有可能需要很大的磁芯,非常 多的線圈匝數(shù),同時伴隨著大的漏感和分布電容,可能得不償失。

那么如何確定這個參數(shù)呢,通過多次實踐,及分析同行的設(shè)計,本人認為,在標稱電壓輸入時,輸 出達到50%~60%變壓器從斷續(xù),過渡到連續(xù)狀態(tài)比較合適。


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