【技術視點】開關電源設計原理及全過程
2.VF不同(FR105=1.2V,BYT42M=1.4V)
3.3.10R10(輔助電源電阻):
主要用於調整PWMIC的VCC電壓,以目前使用的3843而言,設計時VCC必須大於8.4V(Min.Load時),但為考慮輸出短路的情況,VCC電壓不可設計的太高,以免當輸出短路時不保護(或輸入瓦數(shù)過大)。
3.3.11C7(濾波電容):
輔助電源的濾波電容,提供PWMIC較穩(wěn)定的直流電壓,一般使用100uf/25V電容。
3.3.12Z1(Zener二極體):
當回授失效時的保護電路,回授失效時輸出電壓沖高,輔助電源電壓相對提高,此時若沒有保護電路,可能會造成零件損壞,若在3843VCC與3843Pin3腳之間加一個ZenerDiode,當回授失效時ZenerDiode會崩潰,使得Pin3腳提前到達1V,以此可限制輸出電壓,達到保護零件的目的。Z1值的大小取決於輔助電源的高低,Z1的決定亦須考慮是否超過Q1的VGS耐壓值,原則上使用公司的現(xiàn)有料(一般使用1/2W即可)。
3.3.13R2(啟動電阻):
提供3843第一次啟動的路徑,第一次啟動時透過R2對C7充電,以提供3843VCC所需的電壓,R2阻值較大時,turnon的時間較長,但短路時Pin瓦數(shù)較小,R2阻值較小時,turnon的時間較短,短路時Pin瓦數(shù)較大,一般使用220KΩ/2WM.O
3.3.14R4(LineCompensation):
高、低壓補償用,使3843Pin3腳在90V/47Hz及264V/63Hz接近一致(一般使用750KΩ~1.5MΩ1/4W之間)?! ?.3.15R3,C6,D1(Snubber):
此三個零件組成Snubber,調整Snubber的目的:1.當Q1off瞬間會有Spike產生,調整Snubber可以確保Spike不會超過Q1的耐壓值,2.調整Snubber可改善EMI.一般而言,D1使用1N4007(1A/1000V)EMI特性會較好。R3使用2WM.O.電阻,C6的耐壓值以兩端實際壓差為準(一般使用耐壓500V的陶質電容)。
3.3.16Q1(N-MOS):
目前常使用的為3A/600V及6A/600V兩種,6A/600V的RDS(ON)較3A/600V小,所以溫昇會較低,若IDS電流未超過3A,應該先以3A/600V為考量,并以溫昇記錄來驗證,因為6A/600V的價格高於3A/600V許多,Q1的使用亦需考慮VDS是否超過額定值。
3.3.17R8:
R8的作用在保護Q1,避免Q1呈現(xiàn)浮接狀態(tài)。
3.3.18R7(Rs電阻):
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3843Pin3腳電壓最高為1V,R7的大小須與R4配合,以達到高低壓平衡的目的,一般使用2WM.O.電阻,設計時先決定R7後再加上R4補償,一般將3843Pin3腳電壓設計在0.85V~0.95V之間(視瓦數(shù)而定,若瓦數(shù)較小則不能太接近1V,以免因零件誤差而頂?shù)?V)。
3.3.19R5,C3(RCfilter):
濾除3843Pin3腳的雜訊,R5一般使用1KΩ1/8W,C3一般使用102P/50V的陶質電容,C3若使用電容值較小者,重載可能不開機(因為3843Pin3瞬間頂?shù)?V);若使用電容值較大者,也許會有輕載不開機及短路Pin過大的問題。
3.3.20R9(Q1Gate電阻):
R9電阻的大小,會影響到EMI及溫昇特性,一般而言阻值大,Q1turnon/turnoff的速度較慢,EMI特性較好,但Q1的溫昇較高、效率較低(主要是因為turnoff速度較慢);若阻值較小,Q1turnon/turnoff的速度較快,Q1溫昇較低、效率較高,但EMI較差,一般使用51Ω-150Ω1/8W.
3.3.21R6,C4(控制振蕩頻率):
決定3843的工作頻率,可由DataSheet得到R、C組成的工作頻率,C4一般為10nf的電容(誤差為5%),R6使用精密電阻,以DA-14B33為例,C4使用103P/50VPE電容,R6為3.74KΩ1/8W精密電阻,振蕩頻率約為45KHz.
3.3.22C5:
功能類似RCfilter,主要功用在於使高壓輕載較不易振蕩,一般使用101P/50V陶質電容。 3.3.23U1(PWMIC):
3843是PWMIC的一種,由PhotoCoupler(U2)回授信號控制DutyCycle的大小,Pin3腳具有限流的作用(最高電壓1V),目前所用的3843中,有KA3843(SAMSUNG)及UC3843BN(S.T.)兩種,兩者腳位相同,但產生的振蕩頻率略有差異,UC3843BN較KA3843快了約2KHz,fT的增加會衍生出一些問題(例如:EMI問題、短路問題),因KA3843較難買,所以新機種設計時,盡量使用UC3843BN.
3.3.24R1、R11、R12、C2(一次側回路增益控制):
3843內部有一個ErrorAMP(誤差放大器),R1、R11、R12、C2及ErrorAMP組成一個負回授電路,用來調整回路增益的穩(wěn)定度,回路增益,調整不恰當可能會造成振蕩或輸出電壓不正確,一般C2使用立式積層電容(溫度持性較好)。
3.3.25U2(Photocoupler)
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