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【抛砖,望大神们指正】浅谈开关电源的设计

助工
2012-05-10 21:28:28     打赏
看到有个兄弟的帖子问到220V输入,200V输出低纹波如何设计,想到自己最近整理了一些资料,不敢独享。在此抛砖,希望能得到大师们的指针,互相讨论中学习



关键词: 抛砖     大神     指正     浅谈     开关电源     设计    

助工
2012-05-10 21:31:39     打赏
2楼
一般说来,电力电子中的四大分支,DC-DC 是开关电源应用中不可避免要谈及的话题
总体说来,根据工程师制作的功率大小,常用拓扑如下


10W以内常用RCC(自激振荡)拓扑方式
10W-100W以内常用反激式拓扑(75W以上电源有PF值要求)
100W-300W 正激、双管反激、准谐振
300W-500W  准谐振、双管正激、半桥等
500W-2000W  双管正激、半桥、全桥
2000W以上 全桥

助工
2012-05-10 21:33:10     打赏
3楼

对于开关电源,基本结构大概就像下面图所示


助工
2012-05-10 21:42:07     打赏
4楼

http://share.eepw.com.cn/share/showdown/id/72045
这里也没有太合适的资料,就把我下午上传台达电子的适配器原理图简单分析一下吧。


助工
2012-05-10 21:47:08     打赏
5楼

简单标注了一下,分别来说各功能块的作用


助工
2012-05-10 21:50:52     打赏
6楼
黄色块,乃是保护和EMI输入滤波器模块。
保护的作用是安全防护。在电源出现异常时,为了保护核心器件不受到损坏
关于EMI滤波器,CX1乃是X电容,跨接与LN之间,抑制差模信号,后面FL1是共模电感,抑制共模信号。实际设计中可能共模扼流圈中也有不对称而存在的差模电感,也可以对差模信号进行衰减

助工
2012-05-10 21:52:35     打赏
7楼
来简单介绍下X电容和Y电容。Y电容这里没用到。是抑制共模信号用的
X电容多选用耐纹波电流比较大的聚脂薄膜类电容。这种类型的电容,体积较大,但其允许瞬间充放电的电流也很大,而其内阻相应较小。
X电容容值选取是uF级,此时必须在X电容的两端并联一个安全电阻,用于防止电源线拔插时,由于该电容的充放电过程而致电源线插头长时间带电。 安全标准规定,当正在工作之中的机器电源线被拔掉时,在两秒钟内,电源线插头两端带电的电压(或对地电位)必须小于原来额定工作电压的30%。
作为安全电容之一的X电容,也要求必须取得安全检测机构的认证。X电容一般都标有安全认证标志和耐压AC250V或AC275V字样,但其真正的直流耐压高达2000V以上,使用的时候不要随意使用标称耐压AC250V或者DC400V之类的的普通电容来代用。

交流电源输入分为3个端子:火线(L)/零线(N)/地线(G)。在火线和地线之间以及在零线和地线之间并接的电容, 这两个Y电容连接的位置比较关键,必须需要符合相关安全标准, 以防引起电子设备漏电或机壳带电,容易危及人身安全及生命。它们都属于安全电容,从而要求电容值不能偏大,而耐压必须较高。
Y电容主要用于抑制共模干扰
Y电容的存在使得开关电源有一项漏电流的电性指标。
工作在亚热带的机器,要求对地漏电电流不能超过0.7mA;工作在温带机器,要求对地漏电电流不能超过0.35mA。因此,Y电容的总容量一般都不能超过4700PF(472)

助工
2012-05-10 21:53:48     打赏
8楼
紧跟绿色快,就是传说中的整流桥,将交流信号整成直流信号,但还需经过其后的滤波器,将波形变得平缓。但还是存在一定的纹波滴。

助工
2012-05-10 21:54:56     打赏
9楼
蓝色块,就是反激变压器了。根据副边二极管和简单分析功率流动即可判断其为反激形式,反激很简单。但功率却做不高。因其性价比,应用很广泛

助工
2012-05-10 21:57:53     打赏
10楼
再来到粉色块,这一块就说传说中的误差放大器,采集输出电压,经过分压滤波放大比较后,再经过光耦,将处理生成的开关信号,送到前端的PWM控制器中。这里用的是个集成IC。外围电路很简单。参考模电书就OK啦!

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