您好, 登录| 注册|
论坛导航
您好, 登录| 注册|
子站:
商城:
论坛首页    电源技术综合区
  •  发帖
  • 收藏

【我是工程师】一步一步精通单端反激式开关电源设计(计算公式追根溯源,设计原理深入分析、设计过程详细讲解)
阅读: 109800 |  回复: 908 楼层直达

2015/04/30 22:50:20
1
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长

QQ截图20160321155901  众望所归之可信任的数据采集仪

QQ截图20160321155901天了噜!150W超薄TV电源等你免费试用


从事电源产品设计的历程,感触颇深,借着这篇文章主要想总结一下这些年来自己在单端反激式开关电源设计方面的一些经验和技巧,期间走了太多的弯路,也吸取了很多的教训,当然也仍然有很多的不解,由于主题涉及的知识面比较广,内容篇幅也比较多,先来个框架,我们大家一起来一步一步学习反激式开关电源的设计,欢迎大家猛烈拍砖,如有纰漏还请大神们指正~ 

★ 一步一步精通单端反激式开关电源设计计算工具V1.8 (持续优化中)★★★★★★★(391楼)

■步骤1_确定应用需求(2楼)

           _实例(139楼)

■步骤2_根据应用需求选择反馈电路和偏置电压(5楼)

           _实例(140楼)

■步骤3_确定最小和最大直流输入电压VMINVMAX,并基于输入电压和PO选择输入存储电容CIN的容量(6楼) 

       3.1、选择输入存储电容CIN的容量

       3.2确定最小和最大直流输入电压VMINVMAX.

           _实例(141楼)

■步骤4_输入整流桥的选择(8楼)

           _实例(145楼)

■步骤5_确定反射的输出电压VOR以及钳位稳压管电压VCLO(9楼)

           _实例(150楼)

■步骤6_对应相应的工作模式及电流波形设定电流波形参数KP:当KP1时,KP=KRP;KP1时,KP=KDP(15楼)

           _实例(151楼  

■步骤7_根据VMINVOR确定DMAX(16楼)

           _实例(152楼

■步骤8_算初级峰值电流IP、输入平均电流IAVG和初级RMS电流IRMS(17楼)

           _实例(153楼)

■步骤9_基于AC输入电压,VOPO以及效率选定MOS管芯片(18楼)

           _实例(154楼)

■步骤10_设定外部限流点降低的ILIMIT降低因数KI(19楼)

           _实例(155楼

■步骤11_通过IPILIMIT的比较验证MOS芯片选择的正确性(20楼)

           _实例(156楼)

■步骤12_计算功率开关管热阻选择散热片验证MOS芯片选择的正确性(21楼)

           _实例(157楼

■步骤13_计算初级电感量LP(22楼)

           _实例(158楼

■步骤14_选择磁芯和骨架,再从磁芯和骨架的数据手册中得到AeleAL,和BW的参考值(28楼)

           _实例(159楼)

■步骤15_根据初级电感量大小以及磁芯参数计算初级绕组圈数NP(31楼)

           _实例(162楼)

■步骤16_计算次级绕组圈数NS以及偏置绕组圈数NB(32楼)

           _实例(163楼

■步骤17_确定初级绕组线径参数ODDIAAWG(33楼)

           _实例(166楼

■步骤18_步骤23-检查BMCMA以及Lg。如果有必要可以通过改变LNPNS或磁芯/骨架的方法对其进行迭代,直到满足规定的范围(34楼)

           _实例(167楼

■步骤24 –确认BP4200高斯。如有必要,减小限流点降低因数KI35楼

           _实例(179楼

■步骤25 –计算次级峰值电流ISP36楼

           _实例(180楼

■步骤26 –计算次级RMS电流ISRMS45楼

           _实例(181楼

■步骤27 –确定次级绕组线径参数ODSDIASAWGS48楼

           _实例(182楼

■步骤28 –确定输出电容的纹波电流IRIPPLE49楼

           _实例(184楼

■步骤29 –确定次级及偏置绕组的最大峰值反向电压PIVS,PIVB50楼

           _实例(185

■步骤30 –根据VRID选择输出整流管(51楼)

           _实例(186

■步骤31 –输出电容的选择66楼

           _实例(188

■步骤32 –后级滤波器电感L和电容C的选择70楼

           _实例(189

■步骤33 –从表10选择偏置绕组的整流管83楼

           _实例(190

■步骤34 –偏置绕组电容的选择85楼

           _实例(191

■步骤35 –控制极引脚电容及串联电阻的选择86楼

           _实例(192

■步骤36 –根据图3456中所示的参考反馈电路的类型,选用相应的反馈电路元件88楼

           _实例(193

步骤37 –环路动态补偿设计,以TOP-GX系列芯片为例

      37.1 、TL431工作条件分析95楼

      37.2 、零极点基础知识96楼

      37.3 、TOPSWITCH控制环路分析基础知识98楼

      37.4 、TOPSWITCH控制环路分析100楼

一步一步精通单端反激式开关电源设计计算工具V1.1与PI EXPERT设计结果验证对比报告(312~313楼

*电路调试问题总结

      一、解决MOS管温升过高问题(202楼)

      二、解决输出整流管温升过高问题(210楼)

      三、解决上电时输出过冲幅度太大的问题(211楼)

      四、解决输出电压100HZ工频纹波太大的问题(212楼)

      五、解决高频变压器温升过高问题(215楼)

      六、提高开关电源效率问题(216楼)

      七、解决变压器高频啸叫问题(220楼)

      八、以初级峰值电流为例验证设计裕量的重要性(226楼)

      九、关于SOT-23封装和TO-92封装TL431使用心得(232楼)

      十、最坏条件测试一——最大漏极电压(233楼)

      十一、最坏条件测试二——最大漏极电流(234楼)

      十二、最坏条件测试三——主要功率元件热检查(235楼)

      十三、对制成成品后的开关电源板进行三防漆喷漆工艺处理272楼

      十四、关于变压器开气隙位置的建议275楼

      十五、关于变压器开气隙方式的建议276楼

      十六、关于匝比不变的情况下增加和减少变压器匝数的影响284楼

      十七、从开关应力角度深入理解反射电压VOR的选择范围290楼

      十八、关于工程上磁芯开气隙的大小建议293楼

      十九、关于峰值磁通密度验证时的大小建议295楼

      二十、关于计算绕组匝数时使用的最大交流工作磁通密度BM和最后设计验证时验证的BM的关系296楼

      二一、关于选用绕组线径大小和绕组股数层数的建议308楼

      二十二、关于计算初级绕组电感量时使用储能方程式还是脉动电流方程式的问题360楼

      二十三、输出二极管RC吸收电路的参数设计(待验证)399楼

*PCB LAYOUT几点注意事项

      PCB LAYOUT技巧一:关于浪涌防护电路(237楼)

      PCB LAYOUT技巧二:关于L和N走线层的建议(238楼)

      PCB LAYOUT技巧三:关于散热片下方走线时建议打白油处理(241楼)

      PCB LAYOUT技巧四:关于用多个元件串并联代替单个元件的建议(245楼)

      PCB LAYOUT技巧五:建议设计时预留关键测量信号的测试点(246楼)

      PCB LAYOUT技巧六:建议通用件至少预留两种通用封装(251楼)

      PCB LAYOUT技巧七:对绝缘耐压有要求的场合或大的功率元件下方PCB板建议间隔性开孔处理(270楼)

      PCB LAYOUT技巧八:正确选择单点接地(271楼)

*电气参数测量注意事项

      一、MOSFET开关管漏极电压的测量(252楼)

      二、测量整流桥输出电压(253楼)

      三、测量电源效率的测量方法(254楼)

      四、主要功率元件温升的测量(256楼)

      五、输出纹波测试注意事项(258楼)

      六、输出电压上升/下降时间测试注意事项(262楼)

*实例常规性能测试结果

      一、实例功率因素、效率和能效测试结果(259楼)

      二、实例输出纹波测试结果(260楼)

      三、实例输出电压上升/下降时间测试结果(261楼)

      四、实例输出过冲幅度测试结果(263楼)

      五、实例MOS开关管漏极、栅极工作波形测试结果(264楼)

      六、实例输出过流保护测试结果(265楼)

      七、实例输出短路保护测试结果(266楼)

      八、实例负载调整率测试结果(269楼)

※附件1—— 《一步一步精通单端反激式开关电源设计》WORD版(119楼)

※附件2—— 实例讲解原理图(SCH)设计源文件(194楼)

※附件3——TDK磁性材料与骨架参考资料(183楼)

备注1—— 关于散热片热阻和面积的简单关系(122楼)

备注2—— 波特图绘制软件MATHCAD15下载链接(277楼)

备注3—— 很好的开关电源入门软件PIExpertSuiteSetup64下载链接(278楼)

电源网-璐璐在2016-05-09打赏该贴 +10 电源币 打赏理由:不错的内容分享啊

具有三态输出的八通道D型透明锁存器 IO-Link数字输入集线器参考设计 具有40uA Iq的简单开关60V,3A降压型转换器
四路2输入异或门14-CFP -55至125 小型 5W 无线电源发送器参考设计 具有40μA静态电流的40V、5A、2.2MHz 降压稳压器
双差分线路接收器16-PDIP 0〜70 单节锂离子电池组端电量监测计 具有 30V 内部 FET 开关的 1.6 MHz 升压转换器
2015/04/30 23:20:30
2
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长

步骤1_确定应用需求。

首先在设计之前需要简单的了解下单端反激式开关电源需要确定哪些应用及设计需求:

1.1、流输入最小电压:VACMIN,单位V;交流输入最大电压:VACMAX,单位V

交流输入电压大小主要受限于国家电网单相市电输出标准,常见的交流电压输入范围有:

⑴宽电压范围:AC85~265V;⑵230或115倍压整流:AC195~265V;⑶自定义输入范围;

1.2、交流输入电压频率:FL,单位HZ

50HZ或者60HZ,详细信息可百度下世界电网频率表即可。本例设计取50HZ

1.3、开关频率:FS,单位KHZ

   大于20KHZ,常用50KHZ~200KHZ,具体由开关芯片决定。

1.4、输出电压:Vo,单位V

   取决于用户应用需求,主要由负载工作电压决定

1.5、输出电流:IO,单位A

  取决于用户应用需求,主要由负载工作电流决定

1.6、电源效率:η 

低电压(5V以下)输出时,效率可取75%

中等电压(5V12V之间)输出时,可选80%

高压(12V以上)输出时,效率可取85%

可参考开关芯片厂商数据手册建议,如果没有更好的参考依据,可以使用80%~85%

1.7、负载调整率:SI

   参考开关芯片产品规格书,例PI公司的TOP246Y提供4重负载调整率:±10%,±2.5%,±1%,±0.2%

1.8、损耗分配因子:Z

   如果Z  =  1,说明所有损耗都在次级侧。如果Z  =  0,说明所有损耗都在初级侧。如果没有更好的参考数据,可以使用Z = 0.5。

1.9、空载功率损耗:P_NO_LOAD,单位MW

   可参考开关芯片厂商数据手册建议。

1.10、输出纹波电压:VRIPPLE,单位MV

  小于200MV,具体大小取决于用户实际需求和该开关电源具体的应用领域。

2015/05/01 09:36:54
3
电源网-天边
上一次首页头条
电源币:456 | 积分:404 主题帖:28 | 回复帖:1047
LV9
军长
放假不愁没的看啦
2015/05/01 10:13:44
4
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长

白天出去转转,晚上回来继续写

2015/05/01 18:17:16
5
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长

步骤2_根据应用需求选择反馈电路和偏置电压

同样以PI公司的TOP系列芯片为例,其他品牌开关芯片的选取原则同样可以基于此原则。首先解释个名词术语:

2.1、负载调整率

百度百科是这样解释的:

负载调整率 (LOAD REGULATION)
电源负载的变化会引起电源输出的变化,负载增加,输出降低,相反负载减少,输出升高。好的电源负载变化引起的输出变化较小,通常指标为3%--5%。
负载调整率是衡量电源好坏的指标。好的电源输出接负载时电压降较小。
负载调整率=(空载时输出电压-满载时输出电压)/(额定负载时输出电压)*100%
这是稳压电源的一项重要指标,体现当负载电流变化时稳压电源的输出电压相应的变化情况,通常以输出电流从0变化到额定最大电流时,输出电压的变化量和输出电压的百分比值来表示。例如某5V直流稳压电源的输出电流从0增加到最大电流1A,它的输出电压从5.00V降到了4.50V,降落值0.5V除以标称输出电压5V,得到10%,这就是该电源的负载调整率。
2.2、反馈电路和偏置电压参考

2015/05/01 18:38:35
6
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长

步骤3_确定最小和最大直流输入电压VMIN和VMAX,并基于输入电压和PO选择输入存储电容CIN的容量 

3.1、选择输入存储电容CIN的容量

⑴输入滤波电容器容量的选择(简单估算)

为降低整流滤波器的输出纹波,输入滤波电容器的容量CI必须选的合适。令每单位输出功率(W)所需输入滤波电容器容量(μF)的比例系数为k,当交流电压u=85~265V时,应取k=(2~3)μF/W;当交流电压u=230V(1±15%)时,应取k=1μF/W。输入滤波电容器容量的选择方法详见附表l,Po为开关电源的输出功率。

⑵输入滤波电容器容量的选择(准确计算)

准确计算输入滤波电容器容量的方法输入滤波电容的容量是开关电源的一个重要参数。CI值选得过低,会使UImin值大大降低,而输入脉动电压UR却升高。但CI值取得过高,会增加电容器成本,而且对于提高UImin值和降低脉动电压的效果并不明显。

①   对于正常输入电压范围:输入电压为AC195-265V,那么最低输入电压为AC195V,在该输入电压的情况下,整流后输出电压峰值一般为195*√2=275V,输入电容的选择一般根据整流后最低输出电压来计算,如果我们考虑整流后最低输出电压为240V,则有

195×1.414sinwt=240,可以计算wt=61,可以计算出在单个脉动周期内,

②   对于宽输入电压范围:输入电压为AC85-265V,那么最低输入电压为AC85V,在该输入电压的情况下,整流后输出电压峰值一般为85*√2=120V,输入电容的选择一般根据整流后最低输出电压来计算,如果我们考虑整流后最低输出电压为90V,则有85×1.414sinwt=90,可以计算wt=49,可以计算出在单个脉动周期内,

③   

综上:设计合理。

一般设计时,设定桥式整流管连续导通时间tc = 3ms,则放电时间为7ms

3.2、确定最小和最大直流输入电压VMIN和VMAX.

考虑到铝电解电容 20%的容量误差和容量会随着时间推移逐渐减少,根据上面计算再综合考虑选择合适的电容容量后,就可以确定最小和最大直流输入电压VMINVMAX了,同理由以上公式2变形公式得:

2015/05/01 18:40:49
7
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长
吃饭去了,晚上继续
2015/05/11 21:15:18
123
xf880604baoji
电源币:1046 | 积分:12 主题帖:66 | 回复帖:1070
LV10
司令
很详细,学习了
2015/05/11 22:25:02
125
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长
大家一起交流学习,呵
2015/05/13 09:51:28
141
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长

步骤3_确定最小和最大直流输入电压VMINVMAX,并基于输入电压和PO选择输入存储电容CIN的容量_实例:

3.1、选择输入存储电容CIN

本例采用简单估算的方法

首先:PO= 32V * 1.9A = 60.8W

由于输入电压(AV195V~AC265V) ∈ AC230V(1±15%),故选择输入存储电容CIN≥60.8UF即可,考虑到输入电容在高低温等恶劣条件下容量会有一定的损耗,但CI值取得过高,会增加电容器成本,而且对于提高UImin值和降低脉动电压的效果并不明显。我们选择CIN = 1.2 *PO = 91.5UF,取常用型号CIN = 100UF/400V。

3.2、确定最小和最大直流输入电压VMIN和VMAX.

2016/03/18 15:07:19
732
煞气小刚刚
电源币:0 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:20
LV3
排长

不知道楼主是怎么算的输入最低电压  全电压:AC85-265V

我知道的公式是Vin(min)=^2*VAC(min)=120V

不知道楼主算的输入最低电压有256V

搞不懂

2016/03/20 23:37:10
733
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长
我这里是以(AV195V~AC265V) ∈ AC230V(1±15%)举例的。
2016/03/21 21:35:16
735
煞气小刚刚
电源币:0 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:20
LV3
排长
哦  谢谢楼主解惑
2015/08/05 19:19:24
434
yuzhigen1
电源币:20 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:5
LV1
士兵
请问大虾:整流后最低输出电压取值有讲究吗?
2015/08/07 08:56:00
439
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长
整流后最低输出电压的大小会影响后续最大占空比、输入平均电平、初级绕组电感量等因数的选择,建议选择整流后最低输出电压时按照tc=1~4ms进行设计,至于整流后最低输出电压是否合适,建议在EXCEL设计工具中对相关影响因数综合进行验证,我习惯按照tc=2ms或3ms计算出理论值后,然后在常规型号中选择一个最为接近的电容规格,后续的所有设计就基于这个选择的参数进行计算。
2015/08/07 13:24:31
440
Rachelmi
电源币:83 | 积分:6 主题帖:2 | 回复帖:674
LV9
军长
受教了!
2017/02/06 11:57:04
872
michealw
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:1
LV1
士兵
楼主,有个非常困惑的地方,设计初期将tc取为2ms,则可以计算出滤波后最低电压和滤波电容,之后在常规型号中选一个容量接近计算值的电容。然后用所选电容反推出最小滤波电容,在反推过程中tc是否还是按照设计之初的2ms进行计算(如果这个算感觉不合理,电容值变了,tc肯定要变)。但是不按照2ms的话感觉通过电容值反推电压值的计算太复杂了。不知道大神在这一步是怎么处理的
2015/12/14 21:06:21
518
德克
电源币:89 | 积分:0 主题帖:6 | 回复帖:43
LV4
连长

本人菜鸟,按步骤推算了一下 发现这里的Tc算出来怪怪的...还请赐教1/4Fl-49/2πFl  Fl是线电压的频率嘛 取50 则推出来是1/4*50-49/2*3.14*50,得出来的结果是个负数,很是疑惑还请大侠指教

2015/12/15 09:06:44
520
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长
不好意思,这里没有备注清楚,这里1/4Fl-49/2πFl中的π应该是角度π=180度的意思,应该取180,而不是3.14,你从前面的公式推导好好看一下应该就可以理解这里为什么用的是角度的原因了
2015/12/15 11:13:49
521
Rachelmi
电源币:83 | 积分:6 主题帖:2 | 回复帖:674
LV9
军长
确实很细致的帖子,谢谢楼主总结~
2016/01/27 10:59:58
544
gawaine
电源币:22 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:5
LV2
班长
楼主,这个难道不是61嘛?,为什么是49?我看下面的公式是49,两个公式分子都是49
2016/06/26 15:21:10
800
水无心sky
电源币:0 | 积分:0 主题帖:3 | 回复帖:5
LV3
排长
是楼主写错了,你看懂了就行
2016/07/28 10:43:05
813
shaowei2072009
电源币:108 | 积分:3 主题帖:5 | 回复帖:8
LV3
排长
好像取180也是得不到计算出来的值,我算出来是2.3ms,不知道前面是怎么算出来1.6ms的
2016/08/02 17:52:07
820
unique27g
电源币:0 | 积分:3 主题帖:5 | 回复帖:2
LV2
班长
第二个分式的分子应该是61,楼主笔误
2017/04/29 15:46:41
888
尤小翠
电源币:6 | 积分:9 主题帖:36 | 回复帖:145
LV7
旅长

建议公式推倒过程中最好全程用弧度而不是角度

比如对sin平方积分的时候...

2016/01/06 14:50:01
533
Max_zj
电源币:0 | 积分:3 主题帖:2 | 回复帖:3
LV1
士兵
请问大虾:tc=1/4fl- *        这个公式,是给定的?|还是推算出来的?想不明白,
2016/02/25 11:27:06
715
rubin526
电源币:0 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:14
LV2
班长

就是电容充电时间

2016/01/06 16:54:12
534
Max_zj
电源币:0 | 积分:3 主题帖:2 | 回复帖:3
LV1
士兵
还有您这个2πFL,这个L是是最小频率么?,希望指点下,Tc这个公式,非常感谢
2016/01/11 09:31:14
538
yuyunpeng013
电源币:1 | 积分:0 主题帖:1 | 回复帖:15
LV2
班长
FL是交流电的频率,不要把F和L分开。
2016/02/25 11:18:36
714
rubin526
电源币:0 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:14
LV2
班长
那是50HZ
2016/03/24 14:02:55
739
Max_zj
电源币:0 | 积分:3 主题帖:2 | 回复帖:3
LV1
士兵
谢谢,看了好久终于弄清楚这个TC的来历了,真是哭晕在厕所
2016/03/25 15:20:37
742
frankle
电源币:0 | 积分:0 主题帖:1 | 回复帖:12
LV2
班长

楼主,你好,我看了你的这两个计算输入电容和最小输入电压的公式后,有个疑问:在电容公式中假设了最小直流输入电压后才计算出电容的,而后在计算最小输入电压的时候,又假设了输入电容,这有点不明白。

2016/03/28 20:47:19
744
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长
原本的初衷是这样想的,在假设了最小直流输入电压的情况下计算最小输入电容,之后在电容的常用规格系列中选择一个最接近计算出来的规格,之后再以确定下来的电容反推最小直流电压,不知道这样说理解了没
2016/06/17 23:35:50
797
fdag
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:1
LV1
士兵
文章计算电容时,列了很多公式,这些公式可靠吗?有很多估值的地方,会离理想值会越来越远吗?
2016/10/08 23:09:52
844
jwdxu2009
电源币:94 | 积分:0 主题帖:10 | 回复帖:125
LV6
团长
分析的好,学习和参考
2016/10/22 16:33:24
858
天才科学家
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:2
LV1
士兵

楼主你好,你的帖子对我帮助非常大,十分感谢。仔细推敲之下我有几个小疑问。

1.在计算放电时间的时候你直接用(0.5*T-tc),默认从峰值开始放电,但理论上是在峰值之后放电的,这是考虑到电容裕量吗?

2.Q=PIN*t(放电时间),为什么电容的放电功率可以用总输入功率来代替?望指教

再次感谢!

2017/03/03 19:27:58
879
chmie
电源币:0 | 积分:0 主题帖:6 | 回复帖:83
LV4
连长

上面TC公式和下面TC公式分式相同,但算出的结果不一样。

后面帖子有解释。了解了。

2017/04/06 10:52:21
881
prof_no
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:2
LV1
士兵

根据您的公式,算出来的Vmin很小,比如90Vrms时 大概为77V,为此研究发帖,还是没有搞定,跟网上有人的经验和有些书上出入很大,很是纳闷,该怎么选?

2017/07/13 10:29:06
908
Thinku
电源币:0 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:2
LV1
士兵
大师能否解释一下整流桥电流有效值的公式,谢谢
2017/07/20 21:28:59
909
张玉洁
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:1
LV1
士兵
po为什么等于60哇
2015/05/13 09:38:41
140
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长

步骤2_根据应用需求选择反馈电路和偏置电压_实例:

首先根据应用需求中负载调整率:SI=±0.2%来确定反馈电路的类型,本例选择“光耦/TL431”反馈电路类型,偏置电压选择VB=13.5V;

2015/05/31 15:19:32
320
gaohq
电源币:55 | 积分:5 主题帖:47 | 回复帖:374
LV8
师长
偏置电压为什么选择VB=13.5V ?
2015/05/31 21:12:48
322
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长

这个偏置绕组电压一般由选定的MOS管芯片给出建议值,这里的实例是以PI公司的TOP 246Y芯片为例举例的,由PI EXPERT软件可知,VB的推荐值是12V,

选择VB=13.5,是考虑到变压器绕制工艺10%误差,VB=12*1.1=13.2V,取13.5V

以上是个人的理解,供参考

2015/06/18 17:41:17
397
wgb_guy5439
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:1
LV1
士兵
请问哪里是偏置电压,我刚学开关电源,大神指点下啊!
2015/06/19 08:49:18
398
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长
是这样的,隔离的反激式开关电源的变压器器绕组一般包括输入绕组,输出绕组和偏置绕组,偏置绕组的目的是为了给MOS管芯片提供参考工作电压用的,而偏置电压就是偏置绕组输出的电压大小,这个值在MOS管芯片的应用手册收一般都会给出来的~
2015/06/23 10:18:36
407
wgb_guy5439
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:1
LV1
士兵
OK,明了。
2016/11/29 22:53:54
864
科学蠢人
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:1
LV1
士兵
偏置绕组电压一般由选定的MOS管芯片给出建议值,这里我不太理解?MOS管规格书会写出这个吗?能否截个图告知我一下。我找了很久没找到也没理解到意思啊
2016/12/27 11:23:00
870
invsemi_liu
电源币:16 | 积分:4 主题帖:3 | 回复帖:10
LV3
排长
简单来说,MOS管的数据手册中的参数规格表都是在特定值的情况下测得的,这些特定值可以作为我们设计MOS驱动电压的参考。详细选择可以参考数据手册中VDS和ID的关系曲线图

2017/06/17 10:58:58
902
饶贵林
电源币:43 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:8
LV1
士兵
楼主你好,你说偏置绕组电压可以作为我们设计MOSFET驱动电压的参考。我还是没有明白,你的截图上是如何选择MOSFET驱动电压跟偏置绕组电压如何联系起来的我还是不明白,还望楼主解答。谢谢你。
2015/07/27 16:44:02
428
易水11
电源币:0 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:1
LV1
士兵
图中TL431部分的电路中3.3K串联100nF电容有什么作用,怎么选取的
2015/07/28 08:44:43
429
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长

这里主要做环路补偿用的,建议你先看下

步骤37 –环路动态补偿设计,以TOP-GX系列芯片为例  先~

2016/04/20 22:10:11
758
炎之十月
电源币:10 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:1
LV1
士兵
请问楼主  光耦上面的那个电阻的取值是如何来的?
2016/04/21 08:55:47
759
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长
你可以看下95楼的实例讲解,里面有详细的取值原则
2015/08/06 09:25:42
436
来也习大大
电源币:0 | 积分:3 主题帖:1 | 回复帖:41
LV3
排长

好贴.....

2015/08/12 11:01:52
446
jimmie_lin
电源币:6 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:2
LV1
士兵

你好,有个TOP247R的应用,发现TL431和R5,R10两个电阻的温度都在100°左右了

2015/08/15 16:34:50
450
jimmie_lin
电源币:6 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:2
LV1
士兵
各位大神求助啊
2015/08/17 14:43:50
451
Rachelmi
电源币:83 | 积分:6 主题帖:2 | 回复帖:674
LV9
军长
为啥图片看不了捏?
2015/08/26 16:19:47
461
Kit_Lai
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:1
LV1
士兵
刚开始接触电源,讲解很详细,有时间看了一看,上面有一点看的不是很明白,这里输入电压指的是哪部分的输入电压,电路容差又指那一部分电路电路容差,输入电压与反馈电路是三者间是什么关系,因为表格越往下电路容差越小,输入电压越稳定,请楼主指点指点
2015/08/27 10:11:53
462
Rachelmi
电源币:83 | 积分:6 主题帖:2 | 回复帖:674
LV9
军长
新手帮顶~
2015/12/20 19:25:01
528
我们天生创造力
电源币:0 | 积分:3 主题帖:1 | 回复帖:4
LV1
士兵
每天看一点不懂得在去查书,受益匪浅,,,谢谢楼主的辛苦,我是刚接触开关电源的新人很受教,谢谢!
2015/05/23 23:08:20
228
keyuan366
电源币:2 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:4
LV1
士兵
大感谢了,我正需要了解这方面的知识。
2015/05/24 01:28:10
229
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长
很高兴能帮助到你,呵,这么多够你慢慢看的了~
2015/08/12 11:35:47
447
Rachelmi
电源币:83 | 积分:6 主题帖:2 | 回复帖:674
LV9
军长
2015/05/24 01:29:10
230
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长
有什么问题直接回帖就好,我会第一时间及时回复的,大家一起交流学习
2015/07/15 16:49:35
423
Rachelmi
电源币:83 | 积分:6 主题帖:2 | 回复帖:674
LV9
军长
好全面~~
2015/07/28 11:54:31
430
Rachelmi
电源币:83 | 积分:6 主题帖:2 | 回复帖:674
LV9
军长
恩恩
2015/05/13 09:34:30
139
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长

步骤1_确定应用需求_实例:

1.1、流输入最小电压:AC195V,交流输入最大电压:AC265V;

1.2、交流输入电压频率:FL=50HZ;

1.3、开关频率:FS=132KHZ;

1.4、输出电压:Vo=32V;

1.5、输出电流:IO=1.9A;

1.6、电源效率:η=80% ;

1.7、负载调整率:SI=±0.2%;

1.8、损耗分配因子:Z = 0.5;

1.9、空载功率损耗:P_NO_LOAD<=800MW;

1.10、输出纹波电压:VRIPPLE<200MV。

2015/10/23 11:35:24
494
paiqi
电源币:0 | 积分:0 主题帖:3 | 回复帖:9
LV2
班长

楼主,为什么开关频率选取132KHz啊,依据什么选择

2016/03/23 22:40:35
737
cspenm123
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:1
LV1
士兵
选择的IC的频率,比如NCP1251  这种IC的频率是65K 
2016/03/24 16:03:24
740
Max_zj
电源币:0 | 积分:3 主题帖:2 | 回复帖:3
LV1
士兵
这个开关芯片参数第一格都会告诉你
2016/06/27 17:29:17
802
阿_强
电源币:2 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:5
LV1
士兵
顶一个
2015/05/30 09:14:54
309
zhaoshiwen
电源币:227 | 积分:0 主题帖:9 | 回复帖:174
LV5
营长
顶!!!!
2015/05/30 14:30:44
310
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长
多谢支持~
2015/06/09 10:10:58
367
juan816
电源币:0 | 积分:0 主题帖:8 | 回复帖:48
LV4
连长
非常好!!
2015/06/09 12:09:39
368
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长
呵呵,多谢支持,等出差回来后继续更新,欢迎关注~
2015/10/23 15:01:25
498
大山的脊梁
电源币:0 | 积分:3 主题帖:4 | 回复帖:29
LV3
排长
学习学习,谢谢楼主分享,资料真的好详细啊。
2015/12/21 08:59:42
529
ponytest
电源币:0 | 积分:0 主题帖:5 | 回复帖:41
LV2
班长
学习。。。。
2015/12/22 11:04:15
530
gf1095
电源币:8 | 积分:0 主题帖:12 | 回复帖:94
LV5
营长
学习
2015/12/22 11:26:23
531
Rachelmi
电源币:83 | 积分:6 主题帖:2 | 回复帖:674
LV9
军长
加一层~~
2016/07/05 16:24:14
805
邻家大叔
电源币:0 | 积分:3 主题帖:1 | 回复帖:4
LV1
士兵
内容详实,楼主蛮有魄力的,希望大家共同学习。
2016/08/07 22:42:23
826
jwdxu2009
电源币:94 | 积分:0 主题帖:10 | 回复帖:125
LV6
团长
学习和参考的好机会
2015/05/01 21:25:18
8
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长

步骤4_输入整流桥的选择

50HZ交流电压经过全波整流后变成脉动直流电压u1,再通过输入滤波电容得到直流高压U1。在理想情况下,整流桥的导通角本应为180度(导通范围从0~180度),但由于滤波电容器C的作用,仅在接近交流峰值电压处的很短时间内,才有输入电流经过整流桥对C充电。50HZ交流电的半周期时间为10ms,整流桥的导通时间tc3ms,其导通角仅为54度(导通范围是35~90度)。因此,整流桥实际通过的是窄脉冲电流。桥式整流滤波电路的原理如图1(a)所示,整流滤波电压及整流电流的波形分别如图1(b)1(c)所示。

整流桥的主要参数有反向峰值电压UBR(V),正向压降UF(V),平均整流电流Id(A),正向峰值浪涌电流IFSM(A),最大反向漏电流IR(uA)。整流桥的反向击穿电压UBR应满足下式要求:

举例说明,当交流输入电压范围是85~132V时,umax=132V,由式(1)计算出UBR=233.3V,

可选耐压400V的成品整流桥。需要指出,假如用4只硅整流管来构成整流桥,整流管的耐压值还应进一步提高。譬如可选1N4007(1A/1000V)1N5408(3A/1000V)型塑封整流管。这是因为此类管子的价格低廉,且按照耐压值“宁高勿低”的原则,能提高整流桥的安全性与可靠性。

   选择平均整流电流IAVG

方法一:

设交流输入有效值电流为IRMS,计算IRMS的公式如下:

式中,PO为开关电源的输出功率,η为电源效率,μmin为交流输入电压的最小值,cosφ为开关电源的功率因数,允许cosφ=0.5~0.7。由于整流桥实际通过的不是正弦波电流,而是窄脉冲电流,因此整流桥的平均整流电流Id<IRMS,一般可按Id=(0.6~0.7)IRMS来计算IAVG值。

   例如,设计一个7.5V/2A(15W)开关电源,交流输入电压范围是85~265V,要求η=80%。将Po=15W、η=80%、umin=85V、cosψ=0.7一并代入(2)式得到,IRMS=0.32A,进而求出Id=0.65×IRMS=0.21A。实际选用lA/600V的整流桥,以留出一定余量。

2015/05/07 22:23:53
101
水无心sky
电源币:0 | 积分:0 主题帖:3 | 回复帖:5
LV3
排长

方法二:

●VR≥1.25*2*VACMAX;其中VACMAX从步骤1中得到。

●ID≥2*IAVG;其中ID为整流桥的电流额定值,IAVG为平均输入电流。

变压器输入平均电流IAVG = POη*VMIN,其中VMIN从步骤3中得到,η从步骤1得到。

这里面的  变压器输入平均电流IAVG=POη*VMIN,是不是错了,应该为IAVG==PO/(η*VMIN)吧?不知道我说的对不对?

2015/05/08 09:23:06
104
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长

导入进来的时候论坛对公式的支持不怎么好,导致中杆丢失,幸亏你指出来了,马上更正

2015/05/08 11:12:43
105
水无心sky
电源币:0 | 积分:0 主题帖:3 | 回复帖:5
LV3
排长
我买的磁芯估计绕不了350匝,准备按您的步骤重新算一下参数。
2016/03/23 22:46:30
738
cspenm123
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:1
LV1
士兵
求原边平均值的时候    与D 占空比无关吗,为什么我的算法里有占空比,求解
2015/05/08 11:33:12
106
zhan2012
电源币:36 | 积分:0 主题帖:9 | 回复帖:43
LV4
连长
IAVG==PO/(η*VMIN)---->IAVG=PO*η/VMIN这种模式,我感觉是正确的
2015/05/08 11:57:00
107
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长

首先,PIN=PO/η

然后IAVG=PIN/VMIN=PO/(η*VMIN),应该是正确的

2015/05/13 13:48:36
145
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长

步骤4_输入整流桥的选择_实例:

■首先根据公式Id=(0.6~0.7)*IRMS=(0.6~0.7)*[PO/(η*VACMIN*cosφ)计算Id值:

Id 0.7*60.8/(0.8*195*0.5)=0.546A

■其次根据公式UBR≥1.25*√2 *VACMAX计算UBR值:

UBR≥1.25 * 1.414 * 265 =468V

综上,要求输入整流桥的Id ≥0.546A,UBR≥468V,考虑到设计裕量,一般Id预留3倍裕量,UBR预留1.5倍裕量,可选择

Id=2A,UBR=700V规格及以上的整流桥比较可靠~

2016/01/21 15:02:03
539
helaoshan
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:1
LV1
士兵
楼主,你这里都没有考虑浪涌时的瞬时电压,输入端没有任何保护器件,压敏的残压比较高,这里选择整流桥应该是不行的,应该使用整流二极管才能扛得住
2016/01/22 08:56:45
540
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长
是的,你考虑的比较全面,不过一般我们都会在电源入口增加气体管和压敏等浪涌防护电路,习惯性我一般差模之间加一个20D471的压敏,共模加一个470V气体管串压敏对壳,这里由于20D471的钳位电压都到700多V去了,是有点风险,所以工程上我一般对UBR预留更大的设计裕量,选择1000V的整流桥,即满足设计裕量,又通用。整流二极管组件整流桥的话不建议使用,主要原因帖子中也粗略说了下。不过还是感谢提出的这个设计风险,对于产品的可靠性很有帮助
2016/08/05 13:42:50
824
hou221
电源币:3 | 积分:3 主题帖:1 | 回复帖:5
LV2
班长
2017/02/10 16:05:07
874
阿灿就是我
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:1
LV1
士兵
楼主你好,对于有PFC电路的电源,整流桥的Id也可以这样计算的吗?
2015/10/23 17:58:58
499
Rachelmi
电源币:83 | 积分:6 主题帖:2 | 回复帖:674
LV9
军长
2015/05/01 21:48:42
9
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长

步骤5_确定反射的输出电压VOR以及钳位稳压管电压VCLO

5.1 VOR的确定

当开关管断开,变压器能量传输时,次级线圈电压通过匝比反射到初级的电压即为反射电压。VOR一般在80V~135V之间选取,选取应符合以下规则:

(1)VOR越高,可减小输入电容的容值,提高低压时的能量传输;

原因:

根据伏秒积定律有:(VMIN-VDS)*TON=VOR*TOFF

VOR越高,DMAX越大,可减小输入电容的容值,提高低压时的能量传输。

(2)VOR越高,增加变压器的漏感,降低效率,EMI增大;

原因:

(3)VOR大于135V,容易把开关管击穿,VOR小于80V容易引起开关管在启动时的保护。

原因:

5.2 确定RCD+Z钳位的大小

注意:

①    VRCD是计算出理论值,再通过实验进行调整,使得实际值与理论值相吻合. 

②    VRCD必须大于VOR1.3倍.(如果小于1.3倍,则主MOS管的VD值选择就太低了)

③    MOSVD应当小于VDC2倍.(如果大于2倍,则主MOS管的VD值就过大了)

④    如果VRCD的实测值小于VOR1.2倍,那么RCD吸收回路就影响电源效率。 

⑤    VRCD是由VRCD1VOR组成的 

⑥    RCD吸收回路的R值越小,开关电源的效率越低;R值越大,MOS功率管有可能被击穿。

1.测量变压器的初级漏感Lik

初级绕组的漏感量可以通过测试来获得,常用方法是,短路各个次级绕组测试此时的初级绕组的感量,这个值就是初级绕组的漏感量。需要注意的是,测试频率应采用变换器的工作频率。 

当然,批量生产时不可能采取逐个测试的方法,这时,可确定一个百分比来估计整个批次的漏感值,这个百分比通常是在1%--5%

2.确定设计的电源的开关频率fs

3.确定正确的峰值初级电流IP

4.确定初级MOSFET 所允许的总电压,并根据以下公式计算

5.确定箝位电路的电压纹波Vdelta

(注释:建议典型值应为 Vmaxclamp10% 。)

6.根据以下公式计算箝位电路的最小电压: 

 V minclamp = V maxclamp - V delta

7.根据以下公式计算箝位电路的平均电压Vclamp 

 V clamp = V maxclamp - V delta/2

8.根据以下公式计算漏感中贮存的能量:

   16.应使用快速或超快恢复二极管,将其用作箝位电路中的阻断二极管。

(注释:在有些情况下,使用标准恢复二极管有助于提高电源效率及 EMI 性能。用作此用途的标准恢复二极管必须列明指定的反向恢复时间。使用这种二极管时应特别注意,确保其反向恢复时间低于可接受的限值。如果未经全面评估,不建议批准基于标准恢复二极管的设计。) 

   17.  阻断二极管的峰值反向电压值应大于:1.5*Vmaxclamp

   18.  阻断二极管的正向反复峰值电流额定值应大于IP ,如果数据手册中未提供该参数,则平均正向电流额定值应大于:0.5*IP

 (注释:二极管的平均正向电流额定值可指定为较低值,它主要受热性能的约束。应在稳态工作期间及最低输入电压条件下测量阻断二极管的温度,以确定其额定值是否正确。散热性能、元件方位以及最终产品外壳都会影响到二极管的工作温度。)

2015/05/08 20:32:58
110
水无心sky
电源币:0 | 积分:0 主题帖:3 | 回复帖:5
LV3
排长
您好,想问您一下,当 D ≥ DMAX 时是不是从断续模式,进入连续模式?谢谢
2015/05/08 21:30:50
111
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长
一般你设计时,是按最低输入电压情况下计算DMAX,也就是说,如果你是按DCM设计的,一般都是工作在DCM模式下的,但是,这些毕竟是理论数据,实际情况下还是可能会从DCM模式到CCM模式的,例如绕制变压器时,气隙的大小会影响电感量,如果初级电感量偏小了,最小电压时是有可能进入CCM模式的。
2016/05/29 10:13:57
787
kingsoft98
电源币:208 | 积分:0 主题帖:4 | 回复帖:25
LV3
排长
感量越大,才会进入ccM?
2015/05/14 10:13:35
150
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长

步骤5_确定反射的输出电压VOR以及钳位稳压管电压VCLO_实例

■首先根据

本例以效率作为优先考虑原则,选择确反射的输出电压VOR=110V.

VCLO=1.5*VOR=110*1.5=165V

2016/02/23 21:58:03
705
gawaine
电源币:22 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:5
LV2
班长
看了你上面关于RCD的参数计算,有点小晕,不知道大虾可能举个实例分别计算下RCD的参数选择,你上面只举了VCLO怎么计算的
2015/05/17 09:18:26
169
水无心sky
电源币:0 | 积分:0 主题帖:3 | 回复帖:5
LV3
排长
您好,我测漏感时,按你说的,把别的线圈全部短接,但是我测量的这个线圈的漏感值一直在慢慢的下降是怎么回事?非常非常慢慢地下降,大概好几秒下降0.1uh。
2015/05/17 09:35:41
171
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长
测试漏感前先对测试仪器进行校准,具体校准方法参考测试仪器说明书,测试时,将变压器输出级短路,然后进行测试,测试结果一般可以控制在你初级电感量的1%~3%,应该测试出来是很稳定的,至多小数点最后几位有点波动而已
2015/05/17 09:30:00
170
水无心sky
电源币:0 | 积分:0 主题帖:3 | 回复帖:5
LV3
排长

您好:请问您为什么强调“需要注意的是,测试频率应采用变换器的工作频率。”

我有疑问了:1.频率跟漏感之间有什么关系 ?

                     2.我如果用信号发生器产生我需要的频率,是直接接在变压器的待测线圈两端吗(别的线圈短接)?但是这样怎么测量漏感呢?

2015/05/17 09:44:11
172
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长

你用的什么测试设备,用LCR测试就可以了呀,LCR本身就可以发出设置频率的激励源,然后测出目标值,不需要额外的信号发生器的。

至于频率,一般是以接近实际工作频率的值进行测试,例如你MOS工作在40k左右,那就用40k频率测量,也有人用1khz去测量,这个我问过做变压器的,他们也没有一个明确的说法,说两种测试方法都有,这个你可以了解确认一下

2015/05/17 10:23:07
174
水无心sky
电源币:0 | 积分:0 主题帖:3 | 回复帖:5
LV3
排长
我用的是手持式的RLC测量表,跟手持式万用表差不多大的。我把频率调到10KHZ,测的的初级漏感为29uh,频率为1KHz时,测得的漏感为42.3uh。我的初级电感量为理论值2.007mh,实际值为2.029mh。
2015/05/17 12:57:29
175
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长
应该差不多吧,实际中再调试好了。
2015/09/08 15:27:59
466
wslixiaohui1988
电源币:3 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:2
LV1
士兵
电感测试频率越高,测试出来的电感量越小,牵涉到计算,所以要调到接近工作频率,以那个频率测试出来的结果为依据
2016/07/26 11:38:00
811
雪花梅花
电源币:81 | 积分:0 主题帖:2 | 回复帖:333
LV6
团长
漏感测量一般用10K,1V
2015/06/08 00:24:25
364
12zm
电源币:185 | 积分:0 主题帖:3 | 回复帖:135
LV5
营长
方法不同,测试出来的漏感有天壤之别!!!!!!!!!
2015/06/08 11:57:29
365
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长
是的,一般建议使用接近实际工作开关频率的测试频率对漏感大小进行测量,由于有的变压器厂家测试漏感时一般都习惯性使用1KHZ测量,所以如果手头没有LCR测试仪,在打样变压器的时候最好和厂家确认清楚
2015/05/17 09:51:57
173
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长
我试过用不同频率测量漏感值还是有差别的,但是相差不大的,只要变压器绕制工艺合理,然后漏感值在可接受范围内就好了,测试的漏感值大小主要是为了理论计算初级RC吸收电路用,RC吸收参数的大小还是要根据实际吸收波形进行调整的
2015/05/17 15:21:28
176
水无心sky
电源币:0 | 积分:0 主题帖:3 | 回复帖:5
LV3
排长
您好:可有计算与MOSFET并联的RCD参数计算 方面的公式、资料等?
2015/05/17 19:00:38
177
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长
是与MOS管并联还是与变压器初级绕组并联?
2015/05/17 19:02:01
178
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长
如果是与变压器初级绕组并联的RCD,可参考步骤5
2015/05/23 18:34:27
223
水无心sky
电源币:0 | 积分:0 主题帖:3 | 回复帖:5
LV3
排长
您好,您在步骤5.1.(1)中说“VOR越高,DMAX越大,可减小输入电容的容值,提高低压时的能量传输。”请问为什么“DMAX越大,可减小输入电容的容值提高低压时的能量传输?“您能解释下吗?
2015/05/23 22:10:01
225
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长

这里讲的有点太笼统的,其实还是应该有个条件限制的比较好

这个应该看MOS管开关频率fs以及所选的MOS管内阻大小RDS(ON),换句话说,也就是看MOS管导通损耗和开关损耗哪个占损耗的主导因素(有关MOS管损耗相关计算见步骤12中公式):

1.开关损耗占主导:开关频fs率高且内阻RDS(ON)低时,开关损耗占大头那么VOR小点效率会高些;

2.导通损耗占主导:一般来说,对于100k以内的开关频率而且使用一般的MOS管,其导通损耗还是占大头,主题帖的实例也可以简单的看出来,就是说VOR大越高→占空比越大初级电流有效值越低MOS管导通损耗减小,效率就越高→效率一定的前提下,要求的输入能量就越低→要求的低压就越低→要求的输入电容就越小。

以上存属个人理解,欢迎一起讨论。

2015/07/14 21:06:45
416
1304778179
电源币:1 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:5
LV2
班长

占空比越大初级电流有效值越低  对这点有点疑问,首先峰值电流Ipk=Udcmin*Dmax/(Lp*Fs)  那么D的增大,Ipk则会增大,而初级Irms=Ipk*√Dmax/3  这有效值电流不是增大了?

2015/07/14 21:49:12
418
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长
Irms和Ipk、Dmax两个因素相关,而不能只看D的增大,Ipk则会增大,Irms就增大,这里想看Irms和Dmax的关系,最好的办法是在EXCEL里面通过增大和减小占空比来看Irms的变化,个人建议
2015/07/15 10:33:38
422
1304778179
电源币:1 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:5
LV2
班长
请指教下,看看你的步骤以及验算。
2015/09/26 11:02:33
473
yuzhigen1
电源币:20 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:5
LV1
士兵
受教了
2015/09/28 13:42:11
474
Rachelmi
电源币:83 | 积分:6 主题帖:2 | 回复帖:674
LV9
军长
好帖子,顶一下~~
2015/06/01 18:37:15
330
ther
电源币:0 | 积分:3 主题帖:1 | 回复帖:3
LV1
士兵
RCD电阻PW怎么计算
2015/06/01 21:28:09
331
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长
这个在9楼的步骤5有详细说明,你先看一下,不清楚的话我们再一起探讨
2017/04/29 13:44:19
886
g12705
电源币:0 | 积分:3 主题帖:1 | 回复帖:1
LV1
士兵
你的计算公式是对的,所有要么是匝比给的是错的,要么反射电压选的太低了。后者的可能性更大。
2015/11/29 15:20:29
514
xah3439
电源币:20 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:22
LV2
班长

我在按PI公司的芯片资料(TOP266)做一个12v2.5A的稳压电源,资料原理图中输出二极管VD是用SB560的型号,即5A,放射电压60V,而资料中变压器匝比是58:6=9.6,根据公式VOR/VO+VD=9.6,即60/9.6=VO+VD=6.25,这个值比VO值12V小得太多,不理解,是否我理解错误,请指教,

样品是按照资料图纸一模一样做出来的,输出空载电压3V,就是没工作,就差了没炸片

2016/03/12 14:28:32
729
wwjtj
电源币:1 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:24
LV3
排长
你好,楼主,当输入电压的范围是300V~900V时,反射电压VOR建议选择多少V?
2017/07/09 23:50:03
903
biduan1990827
电源币:0 | 积分:3 主题帖:1 | 回复帖:4
LV2
班长

请问您的问题解决了么,我现在再做一个462--564V的反激电源,请问我的Vor去多少合适呢?

2016/10/08 15:54:24
843
未来不是梦
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:2
LV1
士兵
楼主理解的太深刻了!学习了!!
2016/12/08 21:22:25
866
wqy9006118
电源币:2 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:1
LV1
士兵
请问 如何确认第三点的 峰值初级电流IP呢?望指教!
2015/05/01 21:57:34
10
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长
发现发帖时对数学公式的支持不是很好,所以很多有公式相关的地方我都是在自己的电脑上用WORD处理好后,然后采用截图的办法上传上来,不知道有什么好的办法。。。
2015/05/02 10:34:03
11
电源网-fqd
电源币:5043 | 积分:15071 主题帖:254 | 回复帖:4361
LV11
统帅

看到这么好的帖子先顶一个!

您说的帖子中输入公式的问题记下啦,我们会看看有什么好的解决方法没有。

2015/05/02 10:50:22
12
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长
目前网上也有很多类似的资料,但个人觉得都不够基础,不够深入,不够追根溯源,所以总结了一下,虽然有部分资料也参考了网上的资源,但是都在自己理解的基础上加以了深入的剖析,个人觉得非常适合反击式开关电源设计的初学者以及为进一步深入学习的电源工程师做铺垫,后面还有很多设计过程,这几天有空慢慢整理,呵!
2015/05/02 10:55:49
13
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长

输入公式要是能像WORD那样有个数学公式的组件就好了,再或者只要支持能从WORD里编辑好粘贴过来也行。现在的问题是WORD里编辑好的公式粘贴过来后会丢东西,比如根号什么的粘贴过来后就没有了,所以目前采用的傻办法,WORD里编辑好后用截图的方式粘贴过来的

2015/05/02 11:36:59
14
电源网-fqd
电源币:5043 | 积分:15071 主题帖:254 | 回复帖:4361
LV11
统帅
好嘀,记下啦
2015/05/02 19:35:29
15
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长

步骤6_对应相应的工作模式及电流波形设定电流波形参数KP:当KP1时,KP=KRP;KP1时,KP=KDP  

KP用以表征开关电源的工作模式(连续、非连续)。连续模式时KP小于1,非连续模式KP大于等于1. KP较小,意味着更为连续的工作模式和较大的初级电感量,且初级的IP和IRMS值较小,此时可选用较小功率的MOSFET,但高频变压器体积相对要大;反之,当选取的KP较大时,表示连续性较差,此时高频变压器体积相对较小,但需要较大功率的功率开关。在输入电压和输出功率相同时,连续模式的初级电感量大约是不连续模式的4倍。设计成连续模式,初级电路中的交流成分要比不连续模式少,可减小MOSFET和高频变压器的损耗,提高电源效率,但工作环路稳定性不好控制,许多设计师宁可采用非连续状态(KP=1.0)设计,这样控制环路较容易稳定。对于KP的选取需要根据实际不断调整取最佳。

对于KP的选取,一般由最小值选起,即当电网入电压为100 VAC/115 VAC或者通用输入时,KP=0.4;当电网输入电压为230 VAC时,取KP=0.6,非连续模式设计当中,设定KP=1,KP值必须在表5所规定的范围之内。

下面从几个方面来讨论两种模式的优缺点。

   (1)功率元器件的选择

在DCM模式下,初级电流和次级电流的大小是CCM模式下的两倍多,大的峰值电流需要电流应力比较高的MOSFET和二极管,这样势必会增加元器件的成本,因此如果从功率元器件的选择方面来进行比较的话,选择CCM模式会比DCM模式占优势。

   (2)变压器体积。

从铁心窗口面积与截面积的乘积的比值可以看出,DCM模式下的反激式变压器要比CCM模式下的反激式变压器小很多。但是在实际应用中,由于DCM模式下的磁密变化幅度比CCM模式下的要大,如图3所示,所以其铁心的铁损也更大。因此在上面铁心窗口面积与截面积的乘积公式的计算时,对于DCM模式,最大磁密Bm的取值必须要更小一些。实际的DCM模式下的变压器会比CCM模式下的小,但是没有理论公式计算的那么小。

(3) 输出滤波器LC的大小。

DCM模式有较大的次级峰值电流,开关管关断时刻,所有的次级大电流流入电容C,假设其等效串联电阻为Resr,这将产生窄而高的输出电压尖峰Ip(Np/Ns)Resr。而通常来说,电源是以有效值或峰-峰基值来规定输出电压纹波要求的,尖峰的宽度通常小于0.5Ls(随时间常数Resr不同而不同),因此这样的高尖峰的有效值很小。当选用大容量输出滤波电容时,电流很容易满足有效值纹波要求,但电源会输出危害很大的尖峰电压。因此,通常要在反激式变换器后面加小型的LC滤波器。因为在DCM模式下有较高的尖峰电压,所以需要LC值较大的滤波器以达到满足纹波要求的目的。DCM模式较大容量的LC滤波器需要占用较大的体积,这在一定程度上缩小了反激式开关电源工作在DCM模式和CCM模式下体积大小的差距

   (4) 从其它方面来分析。

除了可以从上面的因素来分析两种模式对开关电源的影响之外,还可以从损耗以及EMI等方面来分析。譬如,由于DCM模式下初级和次级电流都比较大,同等条件下的损耗会相应的增大,以至于降低开关电源的效率。

2015/05/14 10:16:20
151
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长

步骤6_对应相应的工作模式及电流波形设定电流波形参数KP:当KP1时,KP=KRP;KP1时,KP=KDP_实例

KP用以表征开关电源的工作模式(连续、非连续)。连续模式时KP小于1,非连续模式KP大于等于1.。KP较小,意味着更为连续的工作模式和较大的初级电感量,且初级的IP和IRMS值较小,此时可选用较小功率的MOSFET,但高频变压器体积相对要大;反之,当选取的KP较大时,表示连续性较差,此时高频变压器体积相对较小,但需要较大功率的功率开关。在输入电压和输出功率相同时,连续模式的初级电感量大约是不连续模式的4倍。设计成连续模式,初级电路中的交流成分要比不连续模式少,可减小MOSFET和高频变压器的损耗,提高电源效率,但工作环路稳定性不好控制,许多设计师宁可采用非连续状态(KP=1.0)设计,这样控制环路较容易稳定。本例以DCM模式为例,选择KP=1;

2015/07/14 21:31:23
417
1304778179
电源币:1 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:5
LV2
班长
尖峰的宽度通常小于0.5Ls(随时间常数Resr不同而不同)   LS是什么,请问
2015/07/14 22:02:18
419
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长
这里应该是小于经验值0.5us,可能是输入时的笔误,不好意思。
2017/04/29 15:00:21
887
g12705
电源币:0 | 积分:3 主题帖:1 | 回复帖:1
LV1
士兵
”连续的工作模式和较大的初级电感量,且初级的IP和IRMS值较小”。其中,初级的有效值电流怎么会较小呢?能不能具体解释一下。谢谢!!!!
2017/04/30 11:01:41
891
g12705
电源币:0 | 积分:3 主题帖:1 | 回复帖:1
LV1
士兵
根据KP定义来看,对于DCM来说,初级纹波电流等于峰值电流,则KP=1啊。那你求KP的公式是怎么来的?谢谢!!!
2015/05/02 19:38:17
16
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长

步骤7_根据VMINVOR确定DMAX

2015/05/14 11:01:02
152
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长

步骤7_根据VMINVOR确定DMAX_实例

首先根据步骤3确定了VMIN=256V,根据步骤5确定了VOR=110V,根据步骤6确定了工作模式为DCM模式,即KP=1,

VDS指的是MOS管导通时的DS压降,以TOP246Y为例,取VDS=13V,则

DMAX= VOR/【(VMIN-VDS)+VOR】= 110/【(256-13)+110】= 31.2% < 50% ,设计合理

2016/08/10 11:03:36
832
shaowei2072009
电源币:108 | 积分:3 主题帖:5 | 回复帖:8
LV3
排长
我按照宽电压范围(85-264)算出来的值>50%。Dmax= VOR/【(VMIN-VDS)+VOR】= 110/【(90.3-13)+110】=59。是不是哪里选装错了
2015/11/24 17:18:05
507
dongganwen
电源币:0 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:6
LV1
士兵
根据PI资料《反激式开关电源设计方法》里面的公式,如图,你这的截图公式好像和我截图的不一样。不知哪个是对的?

反激式电源设计方法

2015/12/09 22:47:56
516
wangzh2538
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:8
LV2
班长
到底哪个是对的呢?求真相啊!!!
2015/12/10 10:32:30
517
Rachelmi
电源币:83 | 积分:6 主题帖:2 | 回复帖:674
LV9
军长
也是看醉了人哈哈
2016/07/25 17:23:39
810
雪花梅花
电源币:81 | 积分:0 主题帖:2 | 回复帖:333
LV6
团长
2015/12/15 08:59:55
519
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长
其实连续模式和非连续模式的公式是一样的,只不过非连续模式的时候Kp>=1,一般取Kp=1,所以就有了非连续模式的公式由来,个人感觉你的这个计算公式好像反了。。。。我也求真相了。。。。
2016/03/09 23:01:52
724
powerghost
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:1
LV1
士兵
根据前面伏秒积定律(Vmi-Vds)*Ton=Vor*Toff 推到Dmax=Vor/((Vmin-Vds)+Vor)当Vor越大,DMAX越大漏感越多效率越低,但CCM效率大于DCM,所以如果KP在CCM的公式中且为分母,而且Kp<=1,所以DMAX增大,与上面所述不符,所以Kp应该在DCM公式中。不知对不对,请指教。
2016/11/04 15:05:10
859
天才科学家
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:2
LV1
士兵

2017/05/07 17:43:58
894
lixuelei
电源币:1 | 积分:0 主题帖:21 | 回复帖:5
LV4
连长
感觉楼主初次定义的Kp本身就是相互矛盾的,开始时Kp是纹波电流除最大值电流,由这个定义根本不能推导出与磁复位时间t的关系。
2017/04/30 10:25:32
890
g12705
电源币:0 | 积分:3 主题帖:1 | 回复帖:1
LV1
士兵
连续模式不应该乘KP吧?谢谢!!!
2015/05/02 20:17:36
17
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长

步骤8_计算初级峰值电流IP、输入平均电流IAVG和初级RMS电流IRMS

2015/05/14 12:13:38
153
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长

步骤8_计算初级峰值电流IP、输入平均电流IAVG和初级RMS电流IRMS_实例

■首先由公式IAVG = PO /( η*VMIN)得 ,其中PO = 32V * 1.9A =60.8W,η = 80%,VMIN由步骤3求得等于256V,则

输入平均电流IAVG = PO /( η*VMIN) = 60.8 /(0.8*256) ≈ 0.3A

■其次根据步骤6确定了工作模式为DCM模式,即KP=1。

初级峰值电流IP = 2 * IAVG / DMAX = 2 * 0.3 / 0.312 = 1.92A

初级RMS电流IRMS = SQRT( DMAX * IP*IP/3 ) = SQRT(0.312 * 1.92 *1.92 /3) 0.62A

2017/02/08 09:43:12
873
小菜鸟7577
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:2
LV1
士兵
初级电流有效值根据你的公式,计算结果推导的正确吗?简单的积分计算
2015/05/02 21:30:34
18
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长

步骤9_基于AC输入电压,VOPO以及效率选定MOS管芯片

9.1 AC输入电压。AC输入电压主要影响的是MOS芯片的BVDSS耐压,由于MOS芯片控制的是AC输入电压经过整流后输入到变压器初级绕组的直流电压大小,从而达到控制变压器储存能量到传递能量的过程。理想情况下BVDSS的大小只要大于输入直流电压大小VMAX+反射电压VOR就可以了,但是实际应用中国,由于变压器初级绕组漏感的存在,电路寄生参数的影响,再加上期间本身误差及工作条件的限制,所以需要综合考虑输入电压的大小,主要参考原则:

以上是以交流AC220V输入条件为例,其他输入电压大小可以基于此原则。

9.2 VOPO以及效率

VOPO以及效率主要影响的是MOS芯片的ID电流大小以及MOS芯片工作时功耗散热的能力,虽然MOS芯片的散热可以通过增加散热片的方式进行补偿,但是散热片的体积和大小也是影响开关电源整体设计的一个主要方面,散热片上太大的功耗会产生太大的温升,这是开关电源设计的时候所不允许的,另一方面,太大的散热片也会产生太大的体积,实际情况并不适用,这种情况一般通过在满足ID电流的基础上尽量选择更小RDS的MOS芯片,以满足MOS芯片散热方面一定的裕量。至于散热片的尺寸大小,在选定了MOS芯片之后,芯片的规格书上一般都会有推荐的体积大小,后续的章节也有关于散热片方面的详细介绍。

2015/05/14 13:21:49
154
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长

步骤9_基于AC输入电压,VOPO以及效率选定MOS管芯片_实例

本例选择PI 公司的 TOP246Y MOS管芯片进行设计,选择参数验证:

■首先基于AC输入电压来确定MOS管芯片的BVDSS耐压要求。由步骤3可知,VMAX = 375V,按照下面的选择原则

可得,所选MOS管芯片的BVDSS电压至少应大于647V,预留53V的设计裕量,BVDSS >= 700V ,查阅TOP246Y芯片手册可知,

满足设计需求。

基于VOPO以及效率

根据设计需求,PO = VO *IO = 32 *1.9 = 60.8W,预留一定的设计裕量,查阅TOP246Y芯片手册中输出功率表可知,

输入电压230VAC±15%,即(AC195V~AC265V)情况下,开放式电源设计时,TOP246Y输出功率可达125W,完全满足60W输出功率的需求

综上,选择TOP246Y MOS管芯片可满足设计需求

2015/05/19 21:51:55
197
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长
当然,选择MOS管芯片时,还应考虑空载功耗需求,最大占空比,输入保护功能等其他因素
2016/08/23 18:42:54
836
angle600
电源币:0 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:2
LV1
士兵
反射电压VOR是次级电压经变压器反射到初级线圈的电压吧?反激式变换器的次级相当于恒流源,次级线圈的电压不是由负载决定的吗?这个VOR为何是自己选定的?求指教
2015/05/02 21:42:04
19
jianjun8410
电源币:2494 | 积分:21 主题帖:3 | 回复帖:99
LV7
旅长

步骤10_设定外部限流点,通过MOS芯片的降低因数KI降低MOS芯片的ILIMIT

这里主要分为两种情况:

10.1 MOS芯片没有外部限流点设置,这种情况一般选择比实际需求更大的MOS管芯片,以满足ID留有一定的裕量;

10.2 MOS管芯片有外部限流点设置时,如果应用要求有很高的效率,可以使用比实际所需更大的MOS管芯片,在外部将芯片限流点IL I M I T 降低,从而可以利用其较低的RDS(ON)来提高效率。

ILIMIT(MIN) =缺省ILIMIT(MIN*KI

ILIMIT(MAX)=缺省ILIMIT(MAX*KI

2015/05/08 21:59:37
112
水无心sky
电源币:0 | 积分:0 主题帖:3 | 回复帖:5
LV3
排长
您好,又打扰您了,请问您里面的

“ILIMIT(MIN) =缺省ILIMIT(MIN)*KI

ILIMIT(MAX)=缺省ILIMIT(MAX)*KI

”中,缺省ILIMIT(MIN)是啥意思?