開關(guān)電源培訓(xùn)課件

開關(guān)電源工作原理討論

銷售一部開關(guān)電源培訓(xùn)主要內(nèi)容簡(jiǎn)介一：?jiǎn)味朔醇ら_關(guān)電源工作原理1：開關(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)例分析開關(guān)電源培訓(xùn)三種基本的非隔離開關(guān)電源VinVoLIoSDVinVoDLIoS1DS2VinVoDLIoSVo=Vin*D/(1-D)Vo=Vin*DVo=Vin/(1-D)Vo<Vin,Bulk降壓型電路Vo>Vin,Boost升壓型電路Vo<Vin,當(dāng)D<0.5Vo>Vin當(dāng)D>0.5buck－boost升降壓型電路1-1：拓?fù)浣榻B3開關(guān)電源培訓(xùn)VinVoSLmDVinVoLSD1D2VinVoLS1D1D2S2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關(guān)電源4開關(guān)電源培訓(xùn)1-2：開關(guān)電源原理框圖防雷單元EMI單元開關(guān)器件采樣反饋功率變換整流濾波輸出濾波PWM控制隔離器件輸出開關(guān)電源培訓(xùn)1-3：反激開關(guān)電源拓?fù)溟_關(guān)電源培訓(xùn)1-4:反激變換器（Flyback）工作原理（電流連續(xù)模式）根據(jù)變壓器的伏秒平衡：IoVinVoGDSLmDn:1CoVgsIDVdsD1-DTIpIoVinVin+nVoImVLVin-nVoID-p7開關(guān)電源培訓(xùn)1-4:反激變換器（Flyback）工作原理（電流斷續(xù)模式）根據(jù)變壓器的伏秒平衡：IoVinVoGDSLmDn:1CoVgsIDVdsD1-DTIoVinVin+nVoImVLVin-nVo’ID-p-nVo根據(jù)能量守恒：8開關(guān)電源培訓(xùn)1-4:反激變換器（Flyback）工作原理（1）VgsIDVdsD1-DTIpIoVinVin+nVoImVrVLVin-nVoID-pVr=？IoVinVoGDSLmDn:1LkCo9開關(guān)電源培訓(xùn)1-4:反激變換器（Flyback）工作原理（2）VcIoVinVoGDSLmDn:1LkCoVcRPloss=(Vc-Vin)2/RGDSLkVcRPloss=(Vc)2/R10開關(guān)電源培訓(xùn)1-4:反激變換器（Flyback）工作原理（3）ΔVo=？IoVinVoGDSLmDn:1LkCoVgsIDVdsD1-DTIpIoVinVin+nVoImVrICoID-p-IoVo根據(jù)Co在DT時(shí)間的基本方程：11開關(guān)電源培訓(xùn)1-4:反激變換器（Flyback）工作原理（4）多路輸出的反激變換器：減小交叉調(diào)整率的措施：盡量減少兩個(gè)繞組之間的漏感。在輔助輸出一路中加入尖峰抑制器（飽和電感）主路輸出工作于電流連續(xù)模式。采用雙路加權(quán)反饋的控制方式VinVo1GLmNpLkVo2Ns2Ns1反饋控制12開關(guān)電源培訓(xùn)1-4:反激變換器（Flyback）特征總結(jié)缺點(diǎn)：輸出紋波電流大。輸出控制特性非線性。通常需要輔助的吸收回路。轉(zhuǎn)換效率較低。VinVo1GLmNpLkVo2Ns2Ns1反饋控制優(yōu)點(diǎn)：電路簡(jiǎn)單。輸入電壓范圍廣。容易實(shí)現(xiàn)多路輸出。13開關(guān)電源培訓(xùn)三：變壓器計(jì)算基本步驟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)開關(guān)電源培訓(xùn)反激電源簡(jiǎn)化電路開關(guān)電源培訓(xùn)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

3-1Vds=Vinmax+Vleg+Vor

3-2Vin*Ton=Vor*Toff3-3Dmax=Vor/(Vmin+Vor）3-4n=Vor/(VO+Vd)3-5

開關(guān)電源培訓(xùn)V=Lpdi（t）/dt3-6BCM:Vp=Lp*Ip/Ton3-7Ip=2*Pi*K/(Vin*Dmax)3-8Lp=Vp*Ton/Ip=(Vin*Dmax)^2/(2*Pi*K*Fs)3-9BCM,DCM:K=1,CCM:85V-265VK=0.4~0.6,185V-253VK=0.6-0.8開關(guān)電源培訓(xùn)磁芯選擇Ap=Aw*AE=(Pt*10000)/(2*Bm*f*J*Ku)Pt=Po/η+PoJ電流密度，A/cm2,(300-500)Ku繞組系數(shù)0.2~0.5最小匝數(shù)Np=Lp*Ip/(Bm*Ae)=Vinmin*Dmax*10^6/(Fs*Bm*Ae)Lp單位取uH，Ip取A，Bm取T，Ae取mm2，N=Np/Ns,Nb/Ns=(Vb+Vd1)/(Vo+Vd2)線徑選取：電流密度J建議取4-6A/mm2，Irms/(π*r*r)=J開關(guān)電源培訓(xùn)三：實(shí)例分析開關(guān)電源設(shè)計(jì)實(shí)例規(guī)格要求：已知的條件Vacmin=90VVdcmin=90*1.4=126VVacmax=264VVdcmax=264*1.4=369.6Iomax=1.2A,設(shè)定D=0.45磁感應(yīng)強(qiáng)度Bm=0.3TPomax=12*1=12A，Pi=Po/u=12/0.7=17W輸入規(guī)格輸出電壓輸出電流OCP效率90V-264V12V11.270%開關(guān)電源培訓(xùn)實(shí)際例子開關(guān)電源培訓(xùn)參數(shù)計(jì)算--1輸入電解電容

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/W90V-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。開關(guān)電源培訓(xùn)參數(shù)計(jì)算-2變壓器原邊參數(shù)計(jì)算V=L*di/dt→Vdcmin=Lp*Ip/(Ton)3-1Pin=Po/85%=Vdcmin*Iidc=Vdcmin*D*Ip/23-2由3-1和3-2得到Lp=(Vdcmin*D)^2/(2*Pi*Fs)

本例Lp=(90*1.4*0.45)^2/(2*12*60*10^3/0.7)=1.5mHIp=Pi*2/(Vdcmin*D)=0.6AIrms=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)=0.0806cm^4=806mm^4開關(guān)電源培訓(xùn)參數(shù)計(jì)算-3由查表可得EF20的AP=1013mm^4可以滿足要求。EF20的Ae=33.5mm^2Vor*(1-D)=Vdcmin*Dn=Vor/(Vo+Vd)=103/13=7.9Np=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)^2D=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線并饒開關(guān)電源培訓(xùn)參數(shù)設(shè)計(jì)-4 MOS管參數(shù)Vds=Vor+Vdcmax+VlmVds=vor+Vdc