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登錄正激電源的案例
【技巧分享】選擇“正激”還是“反激”?
正激式變壓器開關電源還有一個更大的缺點是在控制開關關斷時,變壓器初級線圈產生的反電動勢電壓要比反激式變壓器開關電源產生的反電動勢電壓高。因為一般正激式變壓器開關電源工作時,控制開關的占空比都取在0.5左右,而反激式變壓器開關電源控制開關的占空比都取得比較小。
應用區別
正激式變壓器不蓄積能量,只擔負偶合傳輸,反激式變壓器需把開通過程中的能量蓄積在本身,關斷過程中再釋放:正激式繞組同相位,反激式繞組反相;正激式變壓器不用調節電感值,反激式需調節。正激式工作存在剩磁為防飽和需消磁電路,本身不蓄能需要蓄能線圈和續流二極管,反激式不用。
反激主要用在150-200瓦以下的情況,正激則用在150w到幾百瓦之間。之所以反激更廣范就是因為我們日常中100w以下的電源比較常見,應用比較常見,所以也就比較廣泛啦。原理就是一個通過儲能再通過變比進行變壓的,一個是直接通過變比進行變壓的。正激初級繞組同名端都是正極所以叫正激,反激一個在正,一個在負所以叫反激。
反激式可做小功率,成本低,調試相對簡單些,所以在小功率電源中常用。它們的區別: 主變壓器方面, 正激的需增加消磁繞組,當然也有的用增加兩個二極管在主繞組進行消磁,無論如何正激電源必須增加消磁回路。反激不用增加輸出儲能電感,因為能量能儲存在次級線圈中 ,正激須增加輸出儲能電感,且整流部分需增加續流二極管。
一般在100W以內我們習慣用反激拓撲來做,超過100W的用正激比較合適。為何?
展開 RS瑞森半導體在PC電源上的應用
PC電源又稱電腦電源,是電腦各部件供電的樞紐,是電腦的重要組成部分。主要作用是將220V交流電(全球不同國家電壓不同,做到80V-264Vac全球通用)變換為+5VSB、+5V、+12V、-12V、+3.3V等穩定可靠的直流電源,供給主機箱內的系統板、各種適配器和擴展卡、 硬盤驅動器 、光盤驅動器等系統部件及鍵盤和鼠標使用,具有體積小,效率高等優點,同時兼有過流(OCP)、過壓(OVP)、過溫(OTP)保護。
一、正激式PC電源介紹
正激式開關電源在硬開關應用中有單管正激和雙管正激兩種。
單管正激,由于變壓器需要增加額外的磁復位繞組,在主開關MOS管關斷時,MOS管會承受兩倍于輸入電壓的應力,因此在該類拓撲應用中推薦瑞森半導體800V、900V的超高壓MOS管,以應對電壓變化帶來的沖擊。
雙管正激,它是非常穩定的拓撲結構,工作頻率不高,也不會出現過大的沖擊電流,對MOS管的要求相對寬松,每個MOS理論上的電壓為直流母線電壓,對應推薦瑞森半導體500V、650V的高壓MOS,同時Rdson較小,可進一步提高效率,通常應用于計算機主電源,中等功率通信電源,變頻器等輔助電源。
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電源拓撲
簡單說來,在前幾年電源的拓撲可分為半橋式和正激式兩種,現在基本以正激式為主。半橋式是傳統的電源結構,通常轉換效率不高;而正激式結構轉換效率容易做到80%以上。
傳統的半橋式拓撲
正激式拓撲有助于提高轉換效率
在進行分辨時,我們不妨采用排除法:在半橋式電源的中央,必定有三個變壓器,并且一大兩小,排成一條直線;如果你的電源不是這種結構,那么恭喜你,這多半是正激式電源。
低壓慮波電路的電感線圈
在低壓濾波電路部分,我們主要看電感線圈的大小、匝數和顏色。自然是線圈越大、匝數越多越好;至于顏色,理論上從優到劣分別為灰色、黑色、淺綠色和黃色,電感越好損耗越小。
低壓濾波電路部分主要看電感線圈
散熱片
散熱片的作用不需多說,發熱量較大的開關管和肖特基管都常常安裝在散熱片上。目前市售電源普遍采用鋁質散熱片,通常越厚越好;同時為了在有限的空間內擴大散熱面積,大部分散熱片都開有鰭片,理論上鰭片越多越好。
來源:電源Fan
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例如當輸入電壓為AC260V時,如果電源開關管的耐壓為650V,則占空比大為0.306;當輸入電壓為AC170V時,占空比大約為0.5;當輸入電壓低于AC170V時,占空比大于0.5。但不管輸入電壓這樣變化,開關電源都會通過改變占空比來大到穩定(或改變)輸出電壓的數值。
正激式開關電源是電源開關管導通的時候,電源向負責提供功率輸出,而關斷的時候沒有功率輸出。反激式開關電源正好相反,電源開關管導通時只向變壓器存儲能量,沒有給負載提供功率輸出,僅在電源開關管關斷時才向負載提供輸出。正激式開關電源輸出電壓是取整流輸出電壓的平均值,反激式開關電源輸出電壓是取整流輸出電壓的半波平均值,兩種電壓輸出的相位正好相反。
反饋環路的增益,既不是越大越好,也不是越小越好。當反饋環路的增益過高時,輸出電壓會圍繞著平均值來回跟蹤,輸出電壓上下波動很厲害,增益越高,波動的幅度就越大,嚴重時會出現振蕩;當反饋環路的增益過低時,輸出電壓又會不穩定,因為電壓跟蹤不到位,會存在一個滯后誤差。
為了使輸出電壓穩定,但又不發生振蕩,一般都把反饋環路分成三個回路來組成,一個回路用來決定微分增益的大小,另一個回路用來決定積分增益的大小,還有一個是決定直流增益的大小。這樣做的目的是,在誤差信號很小的時候,環路增益很大,而在誤差小號很大的時候環路增益又會變小,即誤差放大器的增益是動態的。仔細調節這三個反饋環路的增益,就可以實現開關電源既穩定,又不出現振蕩。
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電源內部“一目了然”
4、電源拓撲
簡單說來,在前幾年電源的拓撲可分為半橋式和正激式兩種,現在基本以正激式為主。
半橋式是傳統的電源結構,通常轉換效率不高;而正激式結構轉換效率容易做到80%以上。
傳統的半橋式拓撲
正激式拓撲有助于提高轉換效率
在進行分辨時,我們不妨采用排除法:
在半橋式電源的中央,必定有三個變壓器,并且一大兩小,排成一條直線;如果你的電源不是這種結構,那么恭喜你,這多半是正激式電源。
5、低壓濾波電路的電感線圈
在低壓濾波電路部分,我們主要看電感線圈的大小、匝數和顏色。
自然是線圈越大、匝數越多越好;至于顏色,理論上從優到劣分別為灰色、黑色、淺綠色和黃色,電感越好損耗越小。
展開 直流開關電源經典問題解答
2、電源開關交流回路和整流器的交流回路是最容易產生電磁干擾的嗎?
專家解答:開關電源產生電磁干擾最嚴重的地方是開關變壓器的初、次級線圈組成的電路,但它的干擾會通過感應對其它電路產生輻射和傳導干擾,傳導干擾和輻射干擾最嚴重的地方是電源線,因為電源線很容易成為輻射源的半波振子天線,另外它又與外線路進行連接,很容易把干擾信號傳輸給其它設備。所以在開關電源的輸入端一定要對電源線進行有效隔離。
3、降低變壓器的溫升有什么具體方法?
專家解答:降低變壓溫升的方法一個是降低變壓器磁芯的最大磁通增量(Bm)的取值,因為變壓器磁芯的損耗(磁滯損耗和渦流損耗)與磁通密度的平方成正比;另一個是降低開關電源的工作頻率,因為變壓器磁芯的損耗(磁滯損耗和渦流損耗)與工作頻率成正比;再一個是降低線圈的損耗,線圈的損耗(主要是渦流損耗),線圈的渦流損耗與集膚效應損耗也與工作頻率成正比,降低線圈的直流損耗必須降低導線的電流密度,一般漆包線的電流密度不能超過4.5A/平方毫米。
4、反激式開關電源的占空比是如何變化的?
專家解答:反激式開關電源的占空比主要由輸入電壓和開關電源管的耐壓來決定,當輸入電壓變化時占空比也要跟著變化。例如當輸入電壓為AC260V時,如果電源開關管的耐壓為650V,則占空比大為0.306;當輸入電壓為AC170V時,占空比大約為0.5;當輸入電壓低于AC170V時,占空比大于0.5。但不管輸入電壓這樣變化,開關電源都會通過改變占空比來大到穩定(或改變)輸出電壓的數值。
5、正激和反激的區別主要在哪?
專家解答:正激式開關電源是電源開關管導通的時候,電源向負責提供功率輸出,而關斷的時候沒有功率輸出。反激式開關電源正好相反,電源開關管導通時只向變壓器存儲能量,沒有給負載提供功率輸出,僅在電源開關管關斷時才向負載提供輸出。
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2、電源開關交流回路和整流器的交流回路是最容易產生電磁干擾的嗎?
專家解答:開關電源產生電磁干擾最嚴重的地方是開關變壓器的初、次級線圈組成的電路,但它的干擾會通過感應對其它電路產生輻射和傳導干擾,傳導干擾和輻射干擾最嚴重的地方是電源線,因為電源線很容易成為輻射源的半波振子天線,另外它又與外線路進行連接,很容易把干擾信號傳輸給其它設備。所以在開關電源的輸入端一定要對電源線進行有效隔離。
3、降低變壓器的溫升有什么具體方法?
專家解答:降低變壓溫升的方法一個是降低變壓器磁芯的最大磁通增量(Bm)的取值,因為變壓器磁芯的損耗(磁滯損耗和渦流損耗)與磁通密度的平方成正比;另一個是降低開關電源的工作頻率,因為變壓器磁芯的損耗(磁滯損耗和渦流損耗)與工作頻率成正比;再一個是降低線圈的損耗,線圈的損耗(主要是渦流損耗),線圈的渦流損耗與集膚效應損耗也與工作頻率成正比,降低線圈的直流損耗必須降低導線的電流密度,一般漆包線的電流密度不能超過4.5A/平方毫米。
4、反激式開關電源的占空比是如何變化的?
專家解答:反激式開關電源的占空比主要由輸入電壓和開關電源管的耐壓來決定,當輸入電壓變化時占空比也要跟著變化。例如當輸入電壓為AC260V時,如果電源開關管的耐壓為650V,則占空比大為0.306;當輸入電壓為AC170V時,占空比大約為0.5;當輸入電壓低于AC170V時,占空比大于0.5。但不管輸入電壓這樣變化,開關電源都會通過改變占空比來大到穩定(或改變)輸出電壓的數值。
5、正激和反激的區別主要在哪?
專家解答:正激式開關電源是電源開關管導通的時候,電源向負責提供功率輸出,而關斷的時候沒有功率輸出。反激式開關電源正好相反,電源開關管導通時只向變壓器存儲能量,沒有給負載提供功率輸出,僅在電源開關管關斷時才向負載提供輸出。
展開 干貨 | 一文匯總開關電源經典問答
5、正激和反激的區別主要在哪?
專家解答:正激式開關電源是電源開關管導通的時候,電源向負責提供功率輸出,而關斷的時候沒有功率輸出。反激式開關電源正好相反,電源開關管導通時只向變壓器存儲能量,沒有給負載提供功率輸出,僅在電源開關管關斷時才向負載提供輸出。正激式開關電源輸出電壓是取整流輸出電壓的平均值,反激式開關電源輸出電壓是取整流輸出電壓的半波平均值,兩種電壓輸出的相位正好相反。
6、能具體講講環路設計嗎?
專家解答:反饋環路的增益,既不是越大越好,也不是越小越好。當反饋環路的增益過高時,輸出電壓會圍繞著平均值來回跟蹤,輸出電壓上下波動很厲害,增益越高,波動的幅度就越大,嚴重時會出現振蕩;當反饋環路的增益過低時,輸出電壓又會不穩定,因為電壓跟蹤不到位,會存在一個滯后誤差。
為了使輸出電壓穩定,但又不發生振蕩,一般都把反饋環路分成三個回路來組成,一個回路用來決定微分增益的大小,另一個回路用來決定積分增益的大小,還有一個是決定直流增益的大小。這樣做的目的是,在誤差信號很小的時候,環路增益很大,而在誤差小號很大的時候環路增益又會變小,即誤差放大器的增益是動態的。仔細調節這三個反饋環路的增益,就可以實現開關電源既穩定,又不出現振蕩。
7、反激電源開關MOS如何降到最低?特別是在硬開關條件下。
專家解答:降低占空比,但占空比太低,電源的工作效率大大降低,電壓調整范圍也會減小。
8、銅箔損耗占電源損耗比例約為多少?
專家解答:非常小,如果銅箔損耗大,銅箔的溫升會很高,如果超過80度,銅箔的油漆會發黃。但也只相當于一個1~3瓦左右的金屬膜電阻在同樣溫升時的損耗。
9、驅動波形大小波問題是什么原因引起的??我有款電源,在低壓AC85-120V的時候輸出驅動都很正常,,當電壓變為120-150V的時候,驅動出現大小波,輸出電流明顯下降。
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