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开关电源的几个问题

1.空载震荡解决方案

如果电路是反激变换器,加假负载是必要的,但对于解决空载振荡没有多大用处,因为假负载不可能很大,会影响正常负载时的效率,假负载加上以后,变换器只是工作在很轻的负载条件下,振荡还是存在的。其实这种振荡是一种被称为Burst Mode的模式,翻译成中文就是间歇工作模式。发生这种现象是由于空载/轻载时开关瞬时开通时间过大,造成输出能量太大因此电压过冲也很大,需要较长的时间去恢复到正常电压,因此开关需停止工作一段时间。对于使用3843系列控制器的开关电源来说,有一个较为有效的解决办法是在锯齿波输出脚和电流检测脚之间接入一个PF级的电容,利用锯齿波下降沿产生的抽流作用将检测到的电流信号中因为门极驱动产生的信号剔除,从而可以使得开关管得到一个最小的开通时间去保持输出,此时电源工作在DCM方式,也可能会出现间歇工作模式,只不过每个开关周期传递到副边的能量很小,因此不会出现振荡现象。

2. 光耦反馈电路设计

在单端反激式开关电源(用UC3842)的电压反馈电路中,与TL431配合的光藕,例如p521,它的原边(二极管侧)的电阻如何选取,TL431的阴极电压如何计算,是否还用(1+R1/R2)*Vref,为什么?

光耦的电流传输比大小基本没有什么影响,因为TL431的放大倍数够大了,只要原边电阻足够小,就可在副边产生足够大的电流信号。至于原边电阻的选择,只能选择一个范围,即TL431的阴极电压从最小值(基准2.5V)到最大值(输出电压减去光耦原边二极管压降)变化,则电阻的选择要求使原边电流在某个范围内变化,反映到原边就是副边的电流最大值要求使得UC3842的1脚能够降到零甚至还能使挂在1脚和基准电压之间的电阻压降就等于基准电压的值。因此此电阻有一个最大选择值,当然越小直流增益越高了。选择以后还需要按照电路的工作情况进行调整。

3. 正激变换器和反激变换器

单端反激变换器的很重要的特色是变压器充当了电感的作用,即在开关开通时变压器储能,开关关断时变压器将能量释放到副边,因此单端反激变换器的变压器工作在电感类型的工作区,在功率过大时变压器储能也大造成其负荷太重,但并不是说不能工作在100W以上,更不会有100W左右可靠性比正激更好的说法,只是在电源设计中是否合算的问题,而且单端反激变换器在多输出时的电压调整率不如正激。

对于经常烧管子的问题,一是看选择的Mosfet的耐压定额够否:反激变换器的开关管的最大电压是输入电压加上输出电压与变比的乘积,考虑到漏感影响,电压定额要比这个值大至少20%(当然看漏感的大小和Clamp电路或Snubber的性能了);二看变压器设计的工作点要求远离饱和区,而且要留足够的裕量,在严重的情况下(最大占空比时)不至于饱和。

只要计算正确,设计合理,出现这种问题的机会就比较少,所以一定要先在理论上把握住精髓,掌握必要的知识,在加上多学习多动手多思考,各种问题都会解决的。

4.开关电源简述

随着电力电子技术的告诉发展,电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切,而电子设备都离不开可靠的电源,进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化,率先完成计算机的电源换代,进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域,程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源,更促进了开关电源技术的迅速发展。开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关晶体管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。开关电源和线性电源相比,二者的成本都随着输出功率的增加而增长,但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上,反而高于开关电源,这一成本反转点。随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术在不断地创新,这一成本反转点日益向低输出电力端移动,这为开关电源提供了广泛的发展空间。

开关电源高频化是其发展的方向,高频化使开关电源小型化,并使开关电源进入更广泛的应用领域,特别是在高新技术领域的应用,推动了高新技术产品的小型化、轻便化。另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。

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