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根本的反激变换器原理图如下所示,在需求对输入输出进行电气阻隔的低功率<75W~的开关电源运用场合,反激变换器(Flyback Converter)是最常用的一种拓扑结构(Topology)。简略、牢靠、低本钱、易于实现是反激变换器杰出的长处;接下来我将电源的要害部分的规划进行阐明!
前面现已弄清楚后,咱们再来进行环绕开关MOS的本钱及牢靠性方面;核算变压器的要害参数,搞定FLY的主架构的规划!
现在的规划挑选为各厂家通用的作业频率67KHZ;选用PWM+PFM操控形式,体系有较好的功率;较好的待机功耗等!
在规划之前,我先来回复客户常问我的一个问题:开关电源为什么常常挑选67K或许100K左右规模作为开关频率,有的人会说IC厂家都是出产这样的IC,当然这也有原因。每个电源的开关频率会决议什么?关于多年的IC及各厂家的IC运用研究,我提出我的观点:
假如频率减小了会带来什么?开关损耗是减小了,可是咱们的储能器材单周期供给的能量就要增多,必然需求的变压器磁性要更大,储能电感要更大了。
现在市场上的大多数IC的功能及引脚界说都相同;通用的作业频率及引脚界说为产品的通用规划带来便当;提高了规划和同种类型的产品的转化机率!C.假如在特别景象下,输入电压比较低,开关损耗现已很小了,还在乎这点开关损耗吗,那咱们就能大大的提高开关频率,起到减小磁性器材体积的意图。D.个人会运用过PI的电源IC;在未来寻求体系本钱,其开关频率为132KHZ;可运用小的变压器结构优化电源体积;
留意:开关电源的频率的挑选怎么做都能够,只要能合理运用。能给你的规划带来高的规划牢靠性及通用性;下降规划开发本钱是最要害的!
FLY-开关电源的规划咱们咱们常常会作业鄙人图示的状况;DCM与CCM形式;
FLY-反激变换器有两种运转形式:电感电流接连形式(CCM)和电感电流断续形式(DCM)。两种形式各有优缺点,相对而言,DCM 形式具有更加好的开关特性,次级整流二极管零电流关断,因而不存在CCM 形式的二极管反向恢复的问题。
此外,同功率等级下,因为DCM形式的变压器比CCM 形式存储的能量少,故DCM 形式的变压器尺度更小。可是,相比较CCM 形式而言,DCM 形式使得初级电流的RMS 增大,这将会增大MOS 管的导通损耗,一起会添加次级输出电容的电流应力。
因而,CCM 形式常被引荐运用在低压大电流输出的场合,DCM 形式常被引荐运用在高压-小电流输出的场合。
对CCM 形式反激变换器而言,输入到输出的电压增益只是由占空比决议。而DCM 形式反激变换器,输入到输出的电压增益是由占空比和负载条件一起决议的,这使得DCM形式的电路规划变得更杂乱。可是,假如咱们在DCM 形式与CCM形式的临界处(BCM 形式)、输入电压最低(Vinmin_DC)、满载条件下,规划DCM 形式反激变换器,就能够使问题变得简略化。所以,不管反激变换器作业于CCM 形式,仍是DCM 形式,咱们都可依据CCM形式进行规划。
MOS 管关断时,输入电压Vin 与次级反射电压nVo 一起叠加在MOS的DS 两头。最大占空比Dmax 确认后,反射电压Vor(即nVo)、次级整流二极管接受的最大电压VD 以及MOS 管接受的最大电压Vdsmax,可由下式得到:
因而,咱们应当在确保MOS 管的满足裕量的条件下,尽可能增大Dmax,来下降次级整流管的电压应力。
Dmax的取值,应当确保Vdsmax不超越MOS管耐压等级的80%;一起,关于峰值电流形式操控的反激变换器,CCM 形式条件下,当占空比超越0.5 时,会产生次谐波震动。考虑,关于耐压值为650V的MOS管,规划中,Dmax 不超越0.5 为宜。迭代核算有关数据请参阅我的EXCEL核算表格!
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