基于逆變電源開關電源設計

電源用通常理解的話說：是一種可以為我們電子電器提供合適電壓，電流，波形與頻率的轉(zhuǎn)換裝置!比如：直流電源，可以理解為頻率為零，波形為直線的電源。交流電源，可以理解為電壓交替變換(正負在兩電極間轉(zhuǎn)換)，有頻率，波形的電源!不管哪一種電源，我們都可以用微分積分數(shù)學把它在任一點時間內(nèi)的值求解，且有唯一解!比如：方波，是有無數(shù)量級的正弦波組成，因此，方波可以分解為奇次諧波與牛次諧波!我們一般取值3次諧波就可以滿足要求!占功率最大部分是基波。

　　由于我們現(xiàn)在的電源采用的變壓器基本上為高頻磁心，所以場效應管就成為主要的功率器件!大家都明白，場管是工作在開關狀態(tài)的，所以以它作為功率管，電源輸出的都是脈沖方波，因此場管為功率的電源都帶有很大份量的諧波與基波!對于場管為開關功率管的電源，還要明白的就是：場管所生產(chǎn)的損耗90%是在開通志關斷的時間內(nèi)生產(chǎn)的，因為開通與關斷時間內(nèi)都有一個很大的瞬間電阻!所以解決開關電源問題，其實主要的工作就是如何減小開通，關斷損耗，對于諧波，我們可以通過濾波器來解決!我們還有一點要明白的就是：場管對瞬間變化的電壓很敏感，所以給它供電的電源必須電壓要穩(wěn)定!最后要明白的就是：它的柵極電阻很大，一點點電壓就可以讓其開通，基本上不要求有電流。所以場管是一種電壓控制元件。

　　通過上述，我們明白到，要使用好場管：

　　1、供電電壓要穩(wěn)定。

　　2、控制好開通，關斷損耗。

　　3、適當降低柵極電阻，防止誤導通。

　　4、要有低通放電電路與速充電電路，因為場管是柵極有電容，其電容充電要快，放電也要快!所以要用圖騰柱電路。

　　我們要設計一款好電源程：

　　第一：確定你的電源功率與輸入電壓。由電源功率選擇開關管的開關電流，變壓器體積，輸入電壓確定開關管的耐壓與變壓器輸入圈數(shù)。

　　第二 ：不管何種電壓，電源功率，用到場管都要有低通放電與速充電電路。

　　第三：變壓器要有吸收電路，把諧波吸收。

　　第四：場管柵極內(nèi)阻要用電阻接地拉低。

　　第五：要選擇合適的開關頻率，保證靜太損耗最小的同時，場管轉(zhuǎn)換效率最高。

　　第六：對于輸入電壓超過75V時，要考濾諧振電路作為負助功能電路。

　　第七：功率過大時，要考濾PFC電路接入設計中。

　　第八：驅(qū)動信號要穩(wěn)定!且要有5V以上。

　　不管是開關電源，逆變電源，高頻設計成為主要的技術手段與主流!對于很多沒計過電源或是對電源設計還未達到項目開發(fā)能力的人來說，一想到設計，就會想到各種各樣的計算模式!這種想法是對的，但做法是錯的!真正的電源高手從來不去計算太多的。就算元件有1000個，也不會動筆去算得太多!但出來的電源卻是效果超好。為什么呢?因為有經(jīng)驗!計算，只是在學校里應對老師的!實質(zhì)上在產(chǎn)量化的工廠，老板是等不來你算的!因為他的交貨是有時限的!超過時限就要培錢!所以對于沒設計過電源的朋友或者正在第一次設計電源的朋友，不要老是想一個電源的參數(shù)如何算出來。最重要的是經(jīng)驗。

　　一個高手設計的電源!講夠的是羅輯!也就是根據(jù)電源參數(shù)要求定好方案(使用何種電路簡單又穩(wěn)定，成本又低，在工藝上要求不高，日后維護方便，材料好采購等)并不是如何去算它!在電源的網(wǎng)上，我的貼子是廣告，理論參半!也有很多網(wǎng)友天天跑過來問我這個參數(shù)如何算，哪個如何定!說多一次!做電源不用算!講夠的是模式!也就是電源結(jié)構!變壓器不用算，場管也不用算!頻率講經(jīng)驗!各種保護講夠你常用的電路模式!

　　一個真正的電源工程師是如何工作的呢：

　　一：接過電源設計要求!評估成本，定可行性方案。

　　二：根據(jù)客戶報價!給定大體的元件成本與生產(chǎn)成本，可行性電路。

　　三：構想出原理圖!確定所選取的功率管，變壓器，最穩(wěn)定最簡單生產(chǎn)又方便的原理方案。

　　四：根據(jù)原理圖，客戶給定的樣板要求或外殼要求設計PCB。

　　五：根據(jù)原理圖，裝配合適元件，對電器參數(shù)調(diào)整。讓本機在最低要求下能正常工作。

　　六：上負載測試!功率達80測式!檢查輸出波形，電壓要求，電磁性能，功率管溫度，電壓穩(wěn)定度，轉(zhuǎn)換效率。在這一個程中，對電子元件進行合適的參數(shù)調(diào)整。

　　七：強化測試!也就是超負何，短路，低壓，過壓，強溫，防震等測試。

　　八：根據(jù)樣板確定原理圖準確的參數(shù)，定好方位圖，物料圖，發(fā)給生產(chǎn)部，倉管，跟單員，對樣板進行小批量生產(chǎn)。

　　九：對樣板進行嚴格測試，各種性能OK，由業(yè)務員發(fā)給客戶評估。OK了，可以量產(chǎn)。

　　10：以后生產(chǎn)對項目進行跟蹤，改良，以最短時間，最好質(zhì)量給客戶出貨。

　　從上10點!我沒提過工程師的參數(shù)是如何得出來的!其實，工程師所有參數(shù)是從經(jīng)驗與調(diào)試中出來的。我們設計電源，對參數(shù)的計算95%是不要的!比如逆變器，1000W，可以用兩個55，因為每個都能達500，也可以用4個40，因為每個40可以達350W。變壓器，哪用算呢!不過要有經(jīng)驗。當然你也可以參考完成的產(chǎn)品來定!線圈數(shù)，我們也要給驗。電路參數(shù)，對于電子元件，就哪幾個：電阻，電容，二極管，三極管，電感，熱敏，壓敏，場管，變壓器，保險，集成電路等!各個元件的組合，也就是我們的基本電路：放大，濾波，隔離，信號源，穩(wěn)壓，比較，電流放大，電壓放大等常駐用電路。當然還要加上自己想出來的一些獨立電路!

　　所以，我們可以把電源板看成一個統(tǒng)一體，然后有所需用我們常用電路相拼。這樣就能得出一款好的產(chǎn)品。對于新產(chǎn)品，要用自己比較了解又有把握的電路!如不是，設計出來的產(chǎn)品，在生產(chǎn)上問題就會非常多!

　　很多高手工程師，往往是設計PCB才出原理!因為原理就算出來了，也要根據(jù)PCB變化!PCB才是實質(zhì)中的精華!不過這類產(chǎn)品，就算是最高級工程師，也要常設計同類產(chǎn)品才能做到。