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1、双管正激电源,这些问题点不容忽视!希望可以帮到更多的电源工程师,少走弯路,由于工作很忙,回 复会滞后,我会抽时间回复大家提出的问题,只要能帮到各位,就是 对我最大的安慰。Zhangyanhong:第一次做单管正激,请教下电源老化一段时间后DS波形怎么会变这样子呢?楼主:MOS 关断后,电压上升,达到一定的电压值(最大限幅值被母线 电压限制),然后应该是比较圆滑的波形,溜肩膀(溜肩膀根据负载 的轻重波形会有差异,它自己会找一个合适的复位点下来)后,下来。你这个波形基本是正确的,只是在MOS管关断后,在达到最高电 压的时候有震荡,去查查复位这块。qq10860616:当年我用双管正激做过一款 50
2、0W 的电源。低压大电流的。选这 个结构是因为这种结构有个先天性优势就是,永远不会像半桥全桥那 样出现上下管同态导通就炸机的风险。本人认为,如果是一些需要可 靠性很高的电源,我觉得双管正激非常不错。选这个拓扑来做,也是 想试试我没有做的拓扑。另夕卜就是,所有的电源结构的MOS波形,我最喜欢看的就是正激 的那个带着馒头一样波形。我来听听楼主对正激结构的一些宝贵经验。学习学习!楼主: 你说的很对,双管正激最大的特点就是不会“炸鸡”,我一般 100W-500W 都用双管正激拓扑,而不用推挽半桥这类的,当然他们 也有他们的特殊场合以及用途(LLC拓扑暂且不再本帖子内涉及)。今天抽点时间,讲一个正激电感
3、和变压器的设计,这是正激拓扑 电路里的“心脏”。说明:此部分只是个例子,只为说明计算步骤等等,这个例子也 不是双管正激的例子。大家不要在纠结最大占空比为啥0.6了正滋变擁器感性元件的设计迁激变换器磁性元件除了变压器外.还有一个电感器* 般的蓬料上都是 从变环器开始篦起的但个人认为应该从电感器开始算起比较好这样比较明r* 思维也比技淸逵。闵为正激变换器起源于肌CK变换器.0LCK变换器,苴功率 的心脏是皤傩电憋,開此,正漁变换器的功率心脏是电感器.而不是变压器,变 斥器貝有创说变电压,并没有英它的功能,功率传输靠得是电感*肖然一般书h 从变压器篦起.也朮尝不可*但这拝算,思路不是很帕确.也不容易
4、让读者理解 卞而我演示一下我的算法”希望对读者能有所帮U九(注意需要从低输入电压和 高筍入电圧两种i十章电感器的设计首先,以滤波电感为研究对惡*进行研覚-在一个周期中.开关營开通的 肘幄.滤波电感两端被加上一个电压,直电济不是突变的,而是线性的上升的, 有公式1-V*TON/L,这几顼分別表示电感电流的增量,输入电压*开通时间,电 感量。而这个电压是变压器副边放出的乜在开关辔关断的时候,电感器以一个恒 览的电斥放电,苴-电流会线性的下降+同拝遵守这个公即IVo*TOFI-/L. 一 A ll h li li a: 1 i ! I n B t i I II anfafl la nffFhiqij
5、j上为电流波形,F为电压波形。所以.我设计的第一步就是确宦这个原边电漩的 波略下而,以12V/2A的电源为例介绍一下设计步骤*1. 选取晟瞧输入电压(複流)Viinln: 175V;输出电压Vo: 1.2V:输出电流I決 24A;佔算效率:80:工作频率匚65KH2:最大占空比也0. 6:输出整漩 管正向压Vfo: 1.5Vo2. 根据Vs=Vo/D+Vfo计算IE激电感输入电压,即变压器付边绕组输出电压* 为21.別3. 选進输出纹波电流啤峰值1口范围一般为输出电流的10%刊,这里选为 43九4. 根購公式Ip=EoIr/2计算迁激电感的电流邯值为26. 15仏5. 根摒公式匸(VAVfoT
6、o) *D /f /Ir计算电感量为17- 17uH6. 根据公式 ILE?MS=IP*根号下的(lr/Ip)的平方/3-(Ir/lp) + D *D) +(ir/lp)的平方/A(W/Ip) + 11 * 据此选择原边线径,c 卜+ H-h th 津|总丹 T“1T+;-诗44丹山E詬右册f古 J-u-* ELE E. TTGongchangsheng :你好,楼主,有几个问题想请教一下:1. 第一张图上,因为放电电流等于充电电流,所以可以得到,Vo二Vs * D,对于这里我根据你说的来推导得出的是 Vo二Vs *【D/(1-D )】,请问楼主我错在哪里了?我想不明白。2. 对于占空比D值,
7、取0.6,这个值是根据什么取出来?为什么要取0.6?其他值可以吗?3. 对于输出电流纹波峰峰值,你说取输出电流的 10%-50%,你取的是4.3A ( 4.3/24=18% ),那如果取7.2A应该也是在这个范围内 的吧?这个取值有什么方法经验吗?以上是我的一点疑问,让大家见笑了。楼主:1. 以电感为研究对象,电感开通关断两个阶段上升电流和下降电 流是相等的,根据法拉第电磁感应定律来的共识V*T二L*I,对于开通的 时候有(Vin-Vo)*Ton二L*I上升,关断的时候有Vo*Toff=L*I下降, 由于I上升=I下降,所以有(Vin-Vo)*Ton二Vo*TOff进而推导出: Vin*Ton
8、二Vo*(Ton+Toff)即:Vin*Ton二Vo*T所以 Vo二Vin*【Ton/(Ton+Toff)】由于 Ton+Toff=T Ton/T=D,所以Vo=Vin*D。我 不清楚你是如何推导的,得到的那个公式。2. 对于正激拓扑,一般建议 D 不大于 0.5,否则复位不好弄,但 是做好了只要能复位,取0.6也未尝不可,还得根据具体情况来定占空 比的。初学者别大于0.5。3. 对于 Ir 的取值,多方面综合考虑到,比如你的电源尺寸要求小, 那么你就取高一点,这样磁芯会小一些,省体积,如果体积没有太多 限制,同时要求连续临界电流低,那你就取小一点,等等吧。Gongchangsheng: 谢谢
9、楼主的耐心解释,我现在我明白了我错在哪里了,是在电流 上升过程中,电感中的电压没有减去输出电压Vo的值,就是把正激当 反激来算了。Wayhe: 正好有几个关于双管正激的接法疑问想请教,有经验的高手请多 多赐教:1. 双管正激输出电感接正极端和负极端各有什么优劣?2. 输出整流和续流二极管,目前大部分是采用共阴双二极管TO220或TO247封装,如果用到2颗并联时,a是单封装内并联使 用,还是 b 单封装内一个做整流、一个做续流(第 2 颗同样),两种 接法那种更有优势?及各自的优劣。3. 输出电感接负端时Y电容该怎么跨接合理?4. 功率MOS和输出整流、续流二极管可否共用一个散热片?及散 热片
10、怎么处理干扰问题?5. 如果让你选择大铜皮带高频变化信号和散热片带高频变化信号 你会选择哪个?为什么?6. 双管正激主电源和辅助电源共用 EMI 和滤波电路和滤波电路好 还是分开好?双管正激主电源和辅助电源之间干扰互串怎么处理比较 好?楼主:简单回复如下:1. 接负极端比接正极端好,好处是EMI会小一些,可以分析整流 续流两个阶段,接负极端会比接正激端少一个干扰“热端”。具体自 己画波形分析,在这不一一细讲。2. 无论是一个管子对二极管中一个为整流,另一个作为续流,还 是用两个管子,一个为整流一个为续流,最最主要的就是看你的功率 做多大了,小功率的完全是前者,大功率由于器件本身的限制,只能 用
11、两个管子,这个是最最主要的原因。3. Y 电容的跨接初级测,可以接电解电容的正极或者负极,几乎 无差别,因为都是“冷点”,但是最好接电解的负极,那个点是所有 的参考零电位,如果接电解的正极,也是“冷点”,但是这个冷点由 于电解成本的问题,电容的容量不会无穷大,正极点是带纹波的直流 电压,会很细微的比接负极差那么“一丢丢”,几乎可以忽略的,次 级测要注意了,如果电感接正极端,丫电容接输出的地,无差别,如果 电感接负极端,Y电容跨接最好接电感的右端,即真正输出的地,这样 EMI会好一些。4. 如果安规解决,完全可以共用一个散热片,通过Y电容接大地。5. 没太明白你的用意是啥?6. 说的太笼统,请具
12、体说明,好针对回答,或者上图。Wayhe:1. 如果电感接正极,二极管及散热片和二极管与电感相连的铜皮都是干扰热点,size=14.0000009536743px如果电感接负极只有电 感和变压器次级、续流二极管相连的铜皮成干扰热点,是这样理解吗? 最终比的是铜皮的相对面积是吗? size=14.0000009536743px2、 用到 2 颗二极管并联时,个人感觉单颗并联优于单颗整流加续流再并 联,后者如果元件有差异会导致电流差异,压降低电流越大 -发热越 大-压降更低I2. size=14.0000009536743px4、共用散热片,MO S 开关的 高频干扰应该会通过散热片传递到输出端,
13、如果散热片接地,安全间 距应该比较难处理。3. 其实就是输出电感接正或接负极带来的干扰问题。楼主:1. 你说的不是太准确,你把变压器绕组 /电感绕组两端,分析“+” “-”。就是整流和续流两个阶段。电感在正极上比在负极上“+”“-”的变化要强,所以EMI会差一些。2. 这种情况,可以忽略,因为现在的工艺做的一致性很好。3. 是的,安规要处理好,完全可以共用散热片。4. 考虑EMI的问题,电感就放到负极端就好了。继续讲解,输入过欠压保护部分:如下图般都是用两个运放,然后由TL431做2.5 V基准(当然也有其他 的基准作法),输出分作低电平或高电平有效(本电路是低电平有 效)。CoT9F*r 31UTLIEIMU22BIl1. 下管驱动采用图腾柱驱动,这个没有啥好说的。2. 上管由于高压问题,采