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反激電源的設計步驟

作者: 時間:2010-11-20 來源:網絡 收藏

第14章:峰值漏極電壓(啟動)

進行下一個測試時,需要將負載減小至滿載。如果已進入鎖存關斷模式,可能需要在返回正常操作模式之前切斷并重新接通AC輸入。切斷交流電源供應器,然后等待DC總線上的電壓已降至約10 V。如果中采用了大容量電容,可能需要花費幾分鐘的時間。使用電容放電板可以縮短這一時間。

接下來,您將檢驗啟動時的漏極電壓和電流波形。將輸入電壓增至最大值,確保電源處于滿載狀態(tài)。將示波器設置為在漏極電壓波形的上升沿正常觸發(fā)。緩慢增加觸發(fā)電平,直至找到可在正常工作模式下進行觸發(fā)的最高電平。然后切斷交流輸入,重新裝上電源。

在增加觸發(fā)電平的過程中繼續(xù)這一操作,直至在裝上電源的過程中抓取到最高峰值電壓。如果測得的最高電壓超過650 V 峰值,則需要重新箝位。

第15章:漏極電流波形(啟動)

觸發(fā)示波器上的漏極電流波形時重復上述操作程序,測量在裝上電源時看到的最高電流。檢驗電流波形的形狀,看是否存在變壓器飽和的跡象。

啟動過程中,可能會看到兩個電流波形中的一個。左側波形是正常電流脈沖,它在導通到關斷的過程中呈線性斜升。右側電流脈沖表示存在變壓器飽和的跡象。請注意該脈沖是如何以類似指數的形式上升到更高端的。這是變壓器磁芯達到飽和且不能再貯存能量的臨界點。此時,初級電流將快速增大,可能會損壞Power Integrations器件或其他初級側元件。

變壓器飽和的主要原因是有過多的磁通在磁芯中累積。如果在您的中發(fā)現飽和現象,首先需要與變壓器供應商核實,看變壓器是否嚴格按照PI Expert設計所指定的參數值進行制造。此外,還應確保變壓器的初級電感值處于設計所容許的容差限值范圍內。(請參見第16章,了解不使用LCR測量儀進行此測量的具體方法。)如果器件限流點設定過高,也會造成變壓器飽和。請查閱所用器件的數據手冊,了解檢驗限流點設定方式的信息。

如果變壓器結構和限流點設定方式正確,您需要重新設計變壓器,以減小磁芯的磁通密度。您可以通過為變壓器添加額外線圈或減小初級電感LP所容許的生產容差來實現這一點。在PI Expert設計中增加線圈數時,可增加次級繞組圈數NS,軟件將會按比例相應增加初級繞組圈數NP。您也可以通過調節(jié)KP值來減小磁通密度。如果初級限流點可設定且遠高于您的功率級要求,那么降低限流點也會造成磁通量增大。在特殊情況下,您也能需要通過增大磁芯尺寸來減小磁通密度。您需要不斷調整設計,直至最大磁通密度(BM)和峰值磁通密度(BP)都遠低于PI Expert所指定的限值。請注意,優(yōu)化后的PI Expert設計應始終能把磁通密度限制到可接受的水平。在手動調整設計時,如果所作的某個修改可使磁通密度驟然增大,PI Expert將會向您發(fā)出警告消息,提醒這一危險狀況。

變壓器磁芯過熱時,也會造成變壓器飽和。發(fā)現飽和問題后,應檢驗變壓器是否在適當的溫度限值內進行工作。必要時,請重新設計變壓器,以降低磁芯和繞組損耗,并降低其工作溫度。

在啟動測試期間,可能會抓取到短脈沖,如上圖所示。這些脈沖都是正常的,是由低輸出電壓下變壓器復位不足造成的。

第16章: 變壓器初級電感量

現在切斷AC輸入,將高壓示波器探針連接到輸入大容量電容的端子。然后,向電源施加最小的AC輸入電壓,將輸出負載增至滿載。設定示波器,將高壓探頭連接在輸入大容量電解電容兩端,從而測量到DC總線電壓,同時測量漏極開關電流波形。

利用示波器測量大部分線性斜升過程中的漏極電流的di/dt比值。這部分通常處于流限的25%到75%之間。此外,還應在用來測量電流變化的時間間隔內,同時測量平均DC總線電壓。利用這兩個測量結果,您可以根據電感的基本關系式計算出變壓器初級電感量的近似值:V = L Δi/Δt

MOSFET導通后,變壓器初級側的電壓將近似等于平均DC總線電壓。電感中的電流等于漏感電流。調整該公式后,我們可以計算出L值:L = V Δt/Δi

將計算得出的值與PI Expert中的指定值進行比較。如果計算值超出給定的容差范圍,則需聯系變壓器制造商以解決這一問題。

第17章:初始電流尖峰

接下來,檢查在MOSFET導通后隨即出現的高初始電流。切斷交流電源供應器,將高壓示波器探針重新連接到MOSFET兩端,測量漏極開關電壓。然后,施加指定的最大AC輸入電壓,并將電源負載增至滿載。設定示波器,以便同時顯示MOSFET電壓和電流,并在漏極電壓的上升沿觸發(fā)。調寬時基范圍,以便監(jiān)測一個完整的開關周期。
前沿消隱功能,在MOSFET導通后立即將流限傳感器禁止一段時間。這樣可防止初始電流尖峰觸發(fā)流限,使其提前結束電流脈沖。不過,如果導通尖峰大于正常值,還是會觸發(fā)器件的初始流限,并使傳輸到輸出的功率受到限制。
PI前沿消隱功能



關鍵詞: 步驟 設計 電源

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