開(kāi)關(guān)電源培訓(xùn)

1、開(kāi)關(guān)電源工作原理討論 銷售一部主要內(nèi)容簡(jiǎn)介一：?jiǎn)味朔醇ら_(kāi)關(guān)電源工作原理 1：開(kāi)關(guān)電源拓?fù)浜?jiǎn)介 2：反激原理框圖 3：反激拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 4：反激工作原理二：變壓器設(shè)計(jì)三：實(shí)例分析3三種基本的非隔離開(kāi)關(guān)電源三種基本的非隔離開(kāi)關(guān)電源VinVoLIoSDVinVoDLIoS1DS2VinVoDLIoSVo=Vin *D/(1-D)Vo=Vin *DVo=Vin /(1-D)VoVin, Boost 升壓型電路VoVin, 當(dāng)DVin 當(dāng)D0.5buckboost 升降壓型電路4VinVoSLmDVinVoLSD1D2VinVoLS1D1D2S2正激型變換器反激型變換器橋式變換器三種基本的隔離開(kāi)關(guān)電源三種基

2、本的隔離開(kāi)關(guān)電源1-2：開(kāi)關(guān)電源原理框圖防雷單元EMI單元開(kāi)關(guān)器件采樣反饋功率變換整流濾波輸出濾波PWM控制隔離器件輸出1-3：反激開(kāi)關(guān)電源拓?fù)?1-4:反反激變換器（激變換器（Flyback）工作原理工作原理 （電流連續(xù)模式）（電流連續(xù)模式）根據(jù)變壓器的伏秒平衡：TDnVoDTVin)1 (*)1 (*DnDVinVoIoVinVoGDSLmDn:1ConVoVinVds)1 (DVinVdsVgsIDVdsD1-DTIpIoVinVin+nVoImVLVin-nVoID-p81-4:反反激變換器（激變換器（Flyback）工作原理工作原理 （電流斷續(xù)模式）（電流斷續(xù)模式）根據(jù)變壓器的伏秒平

3、衡：)1 (*DnDVinVoIoVinVoGDSLmDn:1CoVgsIDVdsD1-DTIoVinVin+nVoImVLVin-nVoID-p-nVoVoVo TRVoLmIp2221根據(jù)能量守恒：LmVinDTIpVinDLmRTVo291-4:反反激變換器（激變換器（Flyback）工作原理（工作原理（1）221221LkIpCdsVr nIIppDVgsIDVdsD1-DTIpIoVinVin+nVoImVrVLVin-nVoID-p21DopDIDIIVr=？IoVinVoGDSLmDn:1LkCoLmTDVoID/)1 ( IpCdsLkVr*101-4:反反激變換器（激變換器（

4、Flyback）工作原理（工作原理（2）VcIoVinVoGDSLmDn:1LkCoVcRPloss=(Vc-Vin)2/RGDSLkVcRPloss=(Vc)2/R111-4:反反激變換器（激變換器（Flyback）工作原理（工作原理（3）Vo=？IoVinVoGDSLmDn:1LkCo)1/(DIIIopDCoVgsIDVdsD1-DTIpIoVinVin+nVoImVrICoID-p-IoVoDTIVCOOCDTIVOO/根據(jù)Co在DT時(shí)間的基本方程：121-4:反反激變換器（激變換器（Flyback）工作原理（工作原理（4）多路輸出的反激變換器：多路輸出的反激變換器：)1 (*11DN

5、pDVinNsVo)1 (*22DNpDVinNsVo減小交叉調(diào)整率的措施：減小交叉調(diào)整率的措施：1.盡量減少兩個(gè)繞組之間的漏感。2.在輔助輸出一路中加入尖峰抑制器（飽和電感） 3.主路輸出工作于電流連續(xù)模式。4.采用雙路加權(quán)反饋的控制方式VinVo1GLmNpLkVo2Ns2Ns1反饋控制131-4:反反激變換器（激變換器（Flyback）特征總結(jié)特征總結(jié)缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1.輸出紋波電流大。2.輸出控制特性非線性。3.通常需要輔助的吸收回路。4.轉(zhuǎn)換效率較低。VinVo1GLmNpLkVo2Ns2Ns1反饋控制優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1.電路簡(jiǎn)單。2.輸入電壓范圍廣。 3.容易實(shí)現(xiàn)多路輸出。三：變壓器計(jì)算基

6、本步驟1：確定Dmax和Vor2：求匝比3：求初級(jí)電感量Lp4：選擇磁芯5：求最小初級(jí)匝數(shù)6：初級(jí)，次級(jí)和反饋繞組匝數(shù)關(guān)系7：選擇線徑，確定初次級(jí)繞組的匝數(shù)和股數(shù)反激電源簡(jiǎn)化電路3-2：變壓器設(shè)計(jì) 參數(shù)設(shè)定：初級(jí)匝數(shù)-Np，次級(jí)匝數(shù)Ns，輸入母線直流電壓為Vin，匝比為n，VDf為續(xù)流二極管反向耐壓，Vo為輸出電壓，Vor為反射電壓，D為MOS開(kāi)通占空比，Ton為MOS導(dǎo)通時(shí)間，Vleg為變壓器漏感產(chǎn)生的尖峰電壓 N=Np/Ns 3-1 Vds=Vinmax+Vleg+Vor 3-2 Vin*Ton=Vor*Toff 3-3 Dmax=Vor/(Vmin+Vor） 3-4 n=Vor/(VO+

7、Vd) 3-5 V=Lpdi（t）/dt 3-6BCM:Vp=Lp*Ip/Ton 3-7Ip=2*Pi*K/(Vin*Dmax) 3-8Lp=Vp*Ton/Ip=(Vin*Dmax)2/(2*Pi*K*Fs) 3-9BCM,DCM:K=1,CCM:85V-265V K=0.40.6, 185V-253V K=0.6-0.8磁芯選擇Ap=Aw*AE=(Pt*10000)/(2*Bm*f*J*Ku)Pt=Po/+PoJ 電流密度，A/cm2,(300-500)Ku 繞組系數(shù) 0.20.5最小匝數(shù)Np=Lp*Ip/(Bm*Ae)=Vinmin*Dmax*106/(Fs*Bm*Ae)Lp單位取uH，I

8、p取A，Bm取T，Ae取mm2，N=Np/Ns,Nb/Ns=(Vb+Vd1)/(Vo+Vd2)線徑選?。弘娏髅芏菾建議取4-6A/mm2，Irms/(*r*r)=J三：實(shí)例分析開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)實(shí)例規(guī)格要求：已知的條件 Vacmin=90V Vdcmin=90*1.4=126V Vacmax=264V Vdcmax=264*1.4=369.6 Iomax=1.2A, 設(shè)定D=0.45 磁感應(yīng)強(qiáng)度Bm=0.3T Pomax=12*1=12A，Pi=Po/u=12/0.7=17W輸入規(guī)格輸入規(guī)格輸出電壓輸出電壓輸出電流輸出電流OCPOCP效率效率90V-264V12V11.270%實(shí)際例子參數(shù)計(jì)算-1輸

9、入電解電容 Ve=VdcMax*1.1=369*1.1=405.6V,故取400V耐壓電解電容 Ce常規(guī)以經(jīng)驗(yàn)公式取值,180V-264V輸入時(shí)， 1uF/W 90V-264V輸入時(shí)，2uF/W 此處P=12*1/=12W，全電壓下12*2=24，故取20uF輸出電解電容 根據(jù)紋波和耐壓可以計(jì)算得到，公式比較復(fù)雜，此處不做介紹，以我之前的經(jīng)驗(yàn)，1000uF/A比較合適。 輸出電解電容總共1330uF。參數(shù)計(jì)算-2變壓器原邊參數(shù)計(jì)算V=L*di/dtVdcmin=Lp*Ip/(Ton) 3-1 Pin=Po/ 85%=Vdcmin*Iidc=Vdcmin*D*Ip/2 3-2由3-1和3-2得到

10、 Lp=(Vdcmin*D)2/(2*Pi*Fs) 本例 Lp=(90*1.4*0.45)2/(2*12*60*103/0.7)=1.5mH Ip=Pi*2/(Vdcmin*D)=0.6A Irms=Ip*（D/3）=0.23A 變壓器磁芯可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇， Ap=（ Pt*10000)/(2*Bm*f*J*Ku)=(29*10000）/(2*0.25*60*1000*400*0.3)=0.0806cm4=806mm4參數(shù)計(jì)算-3由查表可得EF20的AP=1013mm4可以滿足要求。 EF20 的Ae=33.5mm2 Vor*(1-D)=Vdcmin*D n=Vor/(Vo+Vd)=103/13=7.9 Np=Lp*Ip/(Bm*Ae)=1.5*0.6*1000/（0.3*33.5)=89.5 取90匝 Ns=90/7.9=11.4 取11匝 Nb=(Vb+Vd)*Ns/(Vo+Vd)=(12+0.5)*11/(12+0.5)=11匝 變壓器線徑計(jì)算 Irms=J*S=J*pi*(D/2)2 D=2*（Irms/(J*pi) Dp=2* （0.23/(5*3.14)=0.24,取0.25mm的線 Ds=2* (（0.23*7.9）/(5*3.14)=0.7mm， 考慮趨膚效應(yīng)，取兩股0.5mm線并饒參數(shù)設(shè)計(jì)-4