從事電源產(chǎn)品設計的歷程,感觸頗深,借著這篇文章主要想總結一下這些年來自己在單端反激式開關電源設計方面的一些經(jīng)驗和技巧,期間走了太多的彎路,也吸取了很多的教訓,當然也仍然有很多的不解,由于主題涉及的知識面比較廣,內(nèi)容篇幅也比較多,先來個框架,我們大家一起來一步一步學習反激式開關電源的設計,歡迎大家猛烈拍磚,如有紕漏還請大神們指正~
★★★★★★★★ 一步一步精通單端反激式開關電源設計計算工具V1.8 (持續(xù)優(yōu)化中)★★★★★★★★(391樓)
■步驟1_確定應用需求(2樓)
_實例(139樓)
■步驟2_根據(jù)應用需求選擇反饋電路和偏置電壓(5樓)
_實例(140樓)
■步驟3_確定最小和最大直流輸入電壓VMIN和VMAX,并基于輸入電壓和PO選擇輸入存儲電容CIN的容量(6樓)
3.1、選擇輸入存儲電容CIN的容量
3.2、確定最小和最大直流輸入電壓VMIN和VMAX.
_實例(141樓)
■步驟4_輸入整流橋的選擇(8樓)
_實例(145樓)
■步驟5_確定反射的輸出電壓VOR以及鉗位穩(wěn)壓管電壓VCLO(9樓)
_實例(150樓)
■步驟6_對應相應的工作模式及電流波形設定電流波形參數(shù)KP:當KP≤1時,KP=KRP;當KP≥1時,KP=KDP(15樓)
_實例(151樓)
■步驟7_根據(jù)VMIN和VOR確定DMAX(16樓)
_實例(152樓)
■步驟8_計算初級峰值電流IP、輸入平均電流IAVG和初級RMS電流IRMS(17樓)
_實例(153樓)
■步驟9_基于AC輸入電壓,VO、PO以及效率選定MOS管芯片(18樓)
_實例(154樓)
■步驟10_設定外部限流點降低的ILIMIT降低因數(shù)KI(19樓)
_實例(155樓)
■步驟11_通過IP和ILIMIT的比較驗證MOS芯片選擇的正確性(20樓)
_實例(156樓)
■步驟12_計算功率開關管熱阻選擇散熱片驗證MOS芯片選擇的正確性(21樓)
_實例(157樓)
■步驟13_計算初級電感量LP(22樓)
_實例(158樓)
■步驟14_選擇磁芯和骨架,再從磁芯和骨架的數(shù)據(jù)手冊中得到Ae,le,AL,和BW的參考值(28樓)
_實例(159樓)
■步驟15_根據(jù)初級電感量大小以及磁芯參數(shù)計算初級繞組圈數(shù)NP(31樓)
_實例(162樓)
■步驟16_計算次級繞組圈數(shù)NS以及偏置繞組圈數(shù)NB(32樓)
_實例(163樓)
■步驟17_確定初級繞組線徑參數(shù)OD、DIA、AWG(33樓)
_實例(166樓)
■步驟18_步驟23-檢查BM、CMA以及Lg。如果有必要可以通過改變L、NP或NS或磁芯/骨架的方法對其進行迭代,直到滿足規(guī)定的范圍(34樓)
_實例(167樓)
■步驟24 –確認BP≤4200高斯。如有必要,減小限流點降低因數(shù)KI(35樓)
_實例(179樓)
■步驟25 –計算次級峰值電流ISP(36樓)
_實例(180樓)
■步驟26 –計算次級RMS電流ISRMS(45樓)
_實例(181樓)
■步驟27 –確定次級繞組線徑參數(shù)ODS、DIAS、AWGS(48樓)
_實例(182樓)
■步驟28 –確定輸出電容的紋波電流IRIPPLE(49樓)
_實例(184樓)
■步驟29 –確定次級及偏置繞組的最大峰值反向電壓PIVS,PIVB(50樓)
_實例(185樓)
■步驟30 –根據(jù)VR和ID選擇輸出整流管(51樓)
_實例(186樓)
■步驟31 –輸出電容的選擇(66樓)
_實例(188樓)
■步驟32 –后級濾波器電感L和電容C的選擇(70樓)
_實例(189樓)
■步驟33 –從表10選擇偏置繞組的整流管(83樓)
_實例(190樓)
■步驟34 –偏置繞組電容的選擇(85樓)
_實例(191樓)
■步驟35 –控制極引腳電容及串聯(lián)電阻的選擇(86樓)
_實例(192樓)
■步驟36 –根據(jù)圖3、4、5及6中所示的參考反饋電路的類型,選用相應的反饋電路元件(88樓)
_實例(193樓)
■步驟37 –環(huán)路動態(tài)補償設計,以TOP-GX系列芯片為例
37.1 、TL431工作條件分析(95樓)
37.2 、零極點基礎知識(96樓)
37.3 、TOPSWITCH控制環(huán)路分析基礎知識(98樓)
37.4 、TOPSWITCH控制環(huán)路分析(100樓)
■一步一步精通單端反激式開關電源設計計算工具V1.1與PI EXPERT設計結果驗證對比報告(312~313樓)
*電路調試問題總結
一、解決MOS管溫升過高問題(202樓)
二、解決輸出整流管溫升過高問題(210樓)
三、解決上電時輸出過沖幅度太大的問題(211樓)
四、解決輸出電壓100HZ工頻紋波太大的問題(212樓)
五、解決高頻變壓器溫升過高問題(215樓)
六、提高開關電源效率問題(216樓)
七、解決變壓器高頻嘯叫問題(220樓)
八、以初級峰值電流為例驗證設計裕量的重要性(226樓)
九、關于SOT-23封裝和TO-92封裝TL431使用心得(232樓)
十、最壞條件測試一——最大漏極電壓(233樓)
十一、最壞條件測試二——最大漏極電流(234樓)
十二、最壞條件測試三——主要功率元件熱檢查(235樓)
十三、對制成成品后的開關電源板進行三防漆噴漆工藝處理(272樓)
十四、關于變壓器開氣隙位置的建議(275樓)
十五、關于變壓器開氣隙方式的建議(276樓)
十六、關于匝比不變的情況下增加和減少變壓器匝數(shù)的影響(284樓)
十七、從開關應力角度深入理解反射電壓VOR的選擇范圍(290樓)
十八、關于工程上磁芯開氣隙的大小建議(293樓)
十九、關于峰值磁通密度驗證時的大小建議(295樓)
二十、關于計算繞組匝數(shù)時使用的最大交流工作磁通密度BM和最后設計驗證時驗證的BM的關系(296樓)
二十一、關于選用繞組線徑大小和繞組股數(shù)層數(shù)的建議(308樓)
二十二、關于計算初級繞組電感量時使用儲能方程式還是脈動電流方程式的問題(360樓)
二十三、輸出二極管RC吸收電路的參數(shù)設計(待驗證)(399樓)
*PCB LAYOUT幾點注意事項
PCB LAYOUT技巧一:關于浪涌防護電路(237樓)
PCB LAYOUT技巧二:關于L和N走線層的建議(238樓)
PCB LAYOUT技巧三:關于散熱片下方走線時建議打白油處理(241樓)
PCB LAYOUT技巧四:關于用多個元件串并聯(lián)代替單個元件的建議(245樓)
PCB LAYOUT技巧五:建議設計時預留關鍵測量信號的測試點(246樓)
PCB LAYOUT技巧六:建議通用件至少預留兩種通用封裝(251樓)
PCB LAYOUT技巧七:對絕緣耐壓有要求的場合或大的功率元件下方PCB板建議間隔性開孔處理(270樓)
PCB LAYOUT技巧八:正確選擇單點接地(271樓)
*電氣參數(shù)測量注意事項
一、MOSFET開關管漏極電壓的測量(252樓)
二、測量整流橋輸出電壓(253樓)
三、測量電源效率的測量方法(254樓)
四、主要功率元件溫升的測量(256樓)
五、輸出紋波測試注意事項(258樓)
六、輸出電壓上升/下降時間測試注意事項(262樓)
*實例常規(guī)性能測試結果
一、實例功率因素、效率和能效測試結果(259樓)
二、實例輸出紋波測試結果(260樓)
三、實例輸出電壓上升/下降時間測試結果(261樓)
四、實例輸出過沖幅度測試結果(263樓)
五、實例MOS開關管漏極、柵極工作波形測試結果(264樓)
六、實例輸出過流保護測試結果(265樓)
七、實例輸出短路保護測試結果(266樓)
八、實例負載調整率測試結果(269樓)
※附件1—— 《一步一步精通單端反激式開關電源設計》WORD版(119樓)
※附件2—— 實例講解原理圖(SCH)設計源文件(194樓)
※附件3——TDK磁性材料與骨架參考資料(183樓)
※備注1—— 關于散熱片熱阻和面積的簡單關系(122樓)
※備注2—— 波特圖繪制軟件MATHCAD15下載鏈接(277樓)
※備注3—— 很好的開關電源入門軟件PIExpertSuiteSetup64下載鏈接(278樓)