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電源適配器電路設計

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電源適配器電路設計

1鉗位電路
尖峰一定是有的,尖峰大小取決于漏感,鉗位功率也取決于漏感。鉗位二極管耐壓應不低于MOS管耐壓,一般應考慮用快恢復的。避免使用4007、磁珠、二極管上串電阻,這些東西是要發熱的。鉗位電阻應與鉗位電容配合,考慮到漏感能量有一部分消耗在開關上,鉗位功率控制在漏感的50%以下為宜。
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2副邊二極管反壓尖峰 RC 吸收電路開關電源適配器
非CCM模式,建議在原邊MOS驅動上動手腳,增加導通電阻、減緩導通速率、利用米勒效應轉移功率、達成減小甚至完全消除副邊二極管反壓尖峰之目的。此法可完全省掉RC吸收,收獲較高整機效率。即使有過渡到CCM模式,上述導通電阻也應做適應性調整,采用一個合理取值,配合RC吸收達成目的。
RC吸收是有損吸收,對于每一個案例、每一個吸收電容值,都有一個較佳電阻值配合使尖峰較小化,找到這個電阻值,達成較小損耗的吸收。在多路輸出時,主要的回路才需要RC吸收(并按上面的方法使損耗較小化),次要的回路建議裸奔(用二極管耐壓去扛),或者稍微吸收一下即可,切不可喧賓奪主。
3副邊二極管耐壓
在漏感較小化、吸收較佳配合后,副邊二極管電壓應力已經較小化了,按此電壓應力選擇一款較低耐壓的肖特基,即達成較高效應用。即使有同步整流助力也應如此。此舉是提高整機效率重要的措施之一。
其它電路優化配合
●副邊控制電路耗電較小化設計 盡量在 TL431(1~2mA)范圍內解決問題,假負載電流、吸收回路電流亦可利用起來為其供電。避免單獨繞組供電的設計。
●輔助繞組電壓較小化設計 以芯片VCC工況為準,電壓匹配、電流夠用即可,VCC電容容量夠用即可。能少一匝就少繞一匝的意思,避免為加快啟動而故意增加VCC電流的設計。
●電流采樣電阻Rcs 可能成為PCB板上的熱點,也就是損耗點。在必須采樣時,應該糾結芯片的采樣閥值設置,盡量低一點有利效率;否則可適當減小此電阻值,減小熱損失。
●EMC較優化設計 對高效率電源而言,EMC較優化設計的另一個目的是簡化端口的差模共模工程,從而減少器件損耗、提高效率。這些措施是:
a、變壓器 EMC 結構要追究、隔離屏蔽要做好
b、 PCB 要做好
c、 Y 電容要用兩只來湮滅偶極子噪音
d、開關導通速率宜緩不宜急
e、 共模差模結構要合理

●熱平衡設計 仔細考察電源的熱景象,主要溫升器件的極端較大溫升應大致一致,一般可以50C°為限值。溫升還可判斷變壓器設計的合理性、散熱工的合理性、意外的溫升點意味著高效率設計的敗筆。


電路運行層面的設計考慮適配器廠家
1輸入回路干凈利落,避免熱敏電阻、保險電阻的設計,硅橋要電流稍大的。共模差模帶來的損耗要斤斤計較,一級兩級、個大個小、線粗線細之間的差別是很大的。這還涉及EMC設計水平,如何做到用較少的共模差模解決問題?
2開關的選型,MOS較好是外置的,這樣方便選型和控制。內阻(Rdson)盡量小一點,Cool-MOSc也是可以的。重要的是耐壓,市電 AC/DC 典型應用,MOS 耐壓首選 650V 的,耐壓更低的應該嗨不住,耐壓更高的特性急劇惡化,其價格、內阻都是很難接受的。
3驅動能力要足夠,Rg下拉、上拉電阻要分開(上拉電阻與二極管并聯后串下拉電阻)。關斷要干凈利落,一定不能讓米勒平臺出現在 Ipk 位置。
4在高壓端通過電阻實現的電壓采樣、VCC啟動、線電壓補償、安規電容放電等電路是要耗電的。副邊假負載、副邊采樣控制電路也是要耗電的。這些電路要優化,其能耗要追究。
5較敏感的電流采樣、過零(谷底)采樣、FB采樣電路要精心布置,電路要簡潔,阻抗要匹配,雜散參數影響要小,PCB要安靜。這是因為高效率電路對這些細微的控制有更高的要求,不能出問題。
6各部波形要正常,沒有奇怪的、離譜的東西。環路、高PFC電路的主要參數要調試好,主要指標 PF 和 THD 要基本達到要求,工作穩定,不能有振蕩,在這個前提下做的效率優化才有意義。
7在較后優化效果出來前,(在經驗不足時)某些要影響效率的次要電路可以先裸奔。比如:磁珠要取消、DS上并聯的電容要取消、差模共模可短路、鉗位功率較小化(降低電壓運行看情況)、副邊二極管吸收電路不連接(用高耐壓二極管先代替看情況)、假負載功率較小化,CS采樣電阻較小化(非OCP模式),甚至VCC供電和副邊控制電路用電可考慮用電池組臨時供電。以免這些電路的設置不合理影響主電路運行工況,造成誤判。


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| 發布時間:2017.10.27    來源:適配器廠家
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