新手初次設(shè)計(jì)反激電源式電源?
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(cè)得的最高電壓超過650 V 峰值,則需要重新設(shè)計(jì)箝位。
漏極電流波形(啟動(dòng))
觸發(fā)示波器上的漏極電流波形時(shí)重復(fù)上述操作程序,測(cè)量在裝上電源時(shí)看到的最高電流。檢驗(yàn)電流波形的形狀,看是否存在變壓器飽和的跡象。
啟動(dòng)過程中,可能會(huì)看到兩個(gè)電流波形中的一個(gè)。左側(cè)波形是正常電流脈沖,它在導(dǎo)通到關(guān)斷的過程中呈線性斜升。右側(cè)電流脈沖表示存在變壓器飽和的跡象。請(qǐng)注意該脈沖是如何以類似指數(shù)的形式上升到更高端的。這是變壓器磁芯達(dá)到飽和且不能再貯存能量的臨界點(diǎn)。此時(shí),初級(jí)電流將快速增大,可能會(huì)損壞Power Integrations器件或其他初級(jí)側(cè)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。如果在您的設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)飽和現(xiàn)象,首先需要與變壓器供應(yīng)商核實(shí),看變壓器是否嚴(yán)格按照PI Expert設(shè)計(jì)所指定的參數(shù)值進(jìn)行制造。此外,還應(yīng)確保變壓器的初級(jí)電感值處于設(shè)計(jì)所容許的容差限值范圍內(nèi)。(請(qǐng)參見第16章,了解不使用LCR測(cè)量?jī)x進(jìn)行此測(cè)量的具體方法。)如果器件限流點(diǎn)設(shè)定過高,也會(huì)造成變壓器飽和。請(qǐng)查閱所用器件的數(shù)據(jù)手冊(cè),了解檢驗(yàn)限流點(diǎn)設(shè)定方式的信息。
如果變壓器結(jié)構(gòu)和限流點(diǎn)設(shè)定方式正確,您需要重新設(shè)計(jì)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(jí)電感LP所容許的生產(chǎn)容差來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。在PI Expert設(shè)計(jì)中增加線圈數(shù)時(shí),可增加次級(jí)繞組圈數(shù)NS,軟件將會(huì)按比例相應(yīng)增加初級(jí)繞組圈數(shù)NP。您也可以通過調(diào)節(jié)KP值來減小磁通密度。如果初級(jí)限流點(diǎn)可設(shè)定且遠(yuǎn)高于您的功率級(jí)要求,那么降低限流點(diǎn)也會(huì)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(diào)整設(shè)計(jì),直至最大磁通密度(BM)和峰值磁通密度(BP)都遠(yuǎn)低于PI Expert所指定的限值。請(qǐng)注意,優(yōu)化后的PI Expert設(shè)計(jì)應(yīng)始終能把磁通密度限制到可接受的水平。在手動(dòng)調(diào)整設(shè)計(jì)時(shí),如果所作的某個(gè)修改可使磁通密度驟然增大,PI Expert將會(huì)向您發(fā)出警告消息,提醒這一危險(xiǎn)狀況。
變壓器磁芯過熱時(shí),也會(huì)造成變壓器飽和。發(fā)現(xiàn)飽和問題后,應(yīng)檢驗(yàn)變壓器是否在適當(dāng)?shù)臏囟认拗祪?nèi)進(jìn)行工作。必要時(shí),請(qǐng)重新設(shè)計(jì)變壓器,以降低磁芯和繞組損耗,并降低其工作溫度。
在啟動(dòng)測(cè)試期間,可能會(huì)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(fù)位不足造成的。
變壓器初級(jí)電感量
現(xiàn)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(fù)載增至滿載。設(shè)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(cè)量到DC總線電壓,同時(shí)測(cè)量漏極開關(guān)電流波形。
利用示波器測(cè)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(yīng)在用來測(cè)量電流變化的時(shí)間間隔內(nèi),同時(shí)測(cè)量平均DC總線電壓。利用這兩個(gè)測(cè)量結(jié)果,您可以根據(jù)電感的基本關(guān)系式計(jì)算出變壓器初級(jí)電感量的近似值:V = L Δi/Δt
MOSFET導(dǎo)通后,變壓器初級(jí)側(cè)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(diào)整該公式后,我們可以計(jì)算出L值:L = V Δt/Δi
將計(jì)算得出的值與PI Expert中的指定值進(jìn)行比較。如果計(jì)算值超出給定的容差范圍,則需聯(lián)系變壓器制造商以解決這一問題。
初始電流尖峰
評(píng)論