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多層線路板在開關電源電路中的應用

作者: 時間:2012-02-22 來源:網(wǎng)絡 收藏

文中低壓輸出指小于或等于5V的輸出,像這一類小功率電源,本人的經驗是,功率輸出大于20W輸出可采用正激式,可獲得最佳性價比,當然這也不是決對的, 與個人的習慣,應用的環(huán)境有關系,下次談一談反激電源用磁性芯,磁路開氣隙的一些認識,希望各位高人指點。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/190725.htm

  反激電源變壓器磁芯在工作在單向磁化狀態(tài),所以磁路需要開氣隙,類似于脈動直流電感器。部分磁路通過空氣縫隙耦合。為什么開氣隙的原理本人理解為:由于功 率鐵氧體也具有近似于矩形的工作特性曲線(磁滯回線),在工作特性曲線上Y軸表示磁感應強度(B),現(xiàn)在的生產工藝一般飽和點在400mT以上,一般此值 在設計中取值應該在200-300mT比較合適、X軸表示磁場強度(H)此值與磁化電流強度成比例關系。磁路開氣隙相當于把磁體磁滯回線向X 軸向傾斜,在同樣的磁感應強度下,可承受更大的磁化電流,則相當于磁心儲存更多的能量,此能量在開關管截止時通過變壓器次級瀉放到負載電路,反激電源磁芯 開氣隙有兩個作用。其一是傳遞更多能量,其二防止磁芯進入飽和狀態(tài)。

  反激電源的變壓器工作在單向磁化狀態(tài),不僅要通過磁耦合傳遞能量,還擔負電壓變換輸入輸出隔離的多重作用。所以氣隙的處理需要非常小心,氣隙太大可使漏感 變大,磁滯損耗增加,鐵損、銅損增大,影響電源的整機性能。氣隙太小有可能使變壓器磁芯飽和,導致電源損壞

  所謂反激電源的連續(xù)與斷續(xù)模式是指變壓器的工作狀態(tài),在滿載狀態(tài)變壓器工作于能量完全傳遞,或不完全傳遞的工作模式。一般要根據(jù)工作環(huán)境進行設計,常規(guī)反 激電源應該工作在連續(xù)模式,這樣開關管、線路的損耗都比較小,而且可以減輕輸入輸出電容的工作應力,但是這也有一些例外。 需要在這里特別指出:由于反激電源的特點也比較適合設計成高壓電源,而高壓電源變壓器一般工作在斷續(xù)模式,本人理解為由于高壓電源輸出需要采用高耐壓的整 流二極管。由于制造工藝特點,高反壓二極管,反向恢復時間長,速度低,在電流連續(xù)狀態(tài),二極管是在有正向偏壓時恢復,反向恢復時的能量損耗非常大,不利于 變換器性能的提高,輕則降低轉換效率,整流管嚴重發(fā)熱,重則甚至燒毀整流管。由于在斷續(xù)模式下,二極管是在零偏壓情況下反向偏置,損耗可以降到一個比較低 的水平。所以高壓電源工作在斷續(xù)模式,并且工作頻率不能太高。 還有一類反激式電源工作在臨界狀態(tài),一般這類電源工作在調頻模式,或調頻調寬雙模式,一些低成本的自激電源(RCC)常采用這種形式,為保證輸出穩(wěn)定,變 壓器工作頻率隨著,輸出電流或輸入電壓而改變,接近滿載時變壓器始終保持在連續(xù)與斷續(xù)之間,這種電源只適合于小功率輸出,否則電磁兼容特性的處理會很讓人 頭痛

  反激開關電源變壓器應工作在連續(xù)模式,那就要求比較大的繞組電感量,當然連續(xù)也是有一定程度的,過分追求絕對連續(xù)是不現(xiàn)實的,有可能需要很大的磁芯,非常 多的線圈匝數(shù),同時伴隨著大的漏感和分布電容,可能得不償失。那么如何確定這個參數(shù)呢,通過多次實踐,及分析同行的設計,本人認為,在標稱電壓輸入時,輸 出達到50%~60%變壓器從斷續(xù),過渡到連續(xù)狀態(tài)比較合適。或者在最高輸入電壓狀態(tài)時,滿載輸出時,變壓器能夠過渡到連續(xù)狀態(tài)就可以了。


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