第8章_反激式电源原理设计.ppt

反激式变换电路 其主要特点是： 电路简单、能够提供多路数出；但其纹波很大、必须在电路上加一LC滤波。 反激式电源一般用在手机充电器、笔记本适配器及手持式电动玩具中，也就是说大部分在150W以内的电源中广泛应用。 其原理图见下图： 原理图 输入部分电路图 输入部分的组成 输入部分主要由下列几部分组成： 1）保险丝F1（3A/250V）、热敏电阻N1（5D-9）、压敏电阻ZN1（7D471K）、共模电感L1（22mH/2A）、整流二极管BD1~BD4（1N5399）和C6（47U/400V）组成。 主要示意图见上图 反激拓扑输入电路设计说明 输入整流器： 在选择整流器是应注意下面一些重要参数： 1）最大正向整流电流：它主要由输出功率决定，所以整流二极管的稳态电流容量至少应是计算值的2倍。 2）峰值反向截止电压：由于整流器处在高电压的环境中，它必须有较高的反向截止电压，一般应为600V以上。 3）能承受较高的浪涌电流能力：浪涌电流是由开关管导通时的峰值电流所产生的。 反激拓扑输入电路设计0 正确的选择电容很重要，它影响输出端的低频纹波和输出电压保持时间这两个参数。 计算滤波电容的公式如下： C=I×t /ΔV 这里的C：电容值（F）； I：负载电流（A）； t：电容提供电流的时间（s）； ΔV：允许的纹波电压（V）。 反激拓扑输入电路设计1 这里也给出与上面公式不一样求C值的公式： 按经验值：C=（400~600）×Idc（单位：uF） 这里的Idc:输入直流的峰值一般很多人默认为Ip 不过大部分工程师还是采用课本p37页的电容选取方法： 5~10W 4.7~10UF 10~50W 2~3UF/W 50~100W 2.5~3.5UF/W 大于100W 取2UF/W 安规器件的要求——X、Y电容 用于AC/DC一次侧的X、Y电容必须是安规电容，必须有欧洲和UL认证； X、Y电容必须满足使用的电压要求； X、Y电容必须满足温度要求； 安规器件的要求——X、Y电容 Y电容的等级分类 安规器件的要求——X、Y电容 X电容的等级分类 反激拓扑输入电路设计2 对于小电源来说安规电容很有讲究的。一般是不超过国标为依据。也就是有漏电流的限制，一般经验是一个472/250VAC大概为1.5mA的漏电流。 放电电阻的设计： R=t/2.21×C 这里的，t：交流的电源的频率，在50Hz时为2ms； C：与电阻并联的电容的值，取国际单位。 输入保护器件 浪涌电流： 浪涌电流主要由纹波电容充电引起的，在开关管开始导通的瞬间，电容对交流呈现很低的阻抗，就是电容的ESR值，如不采取一些措施，浪涌电流可能到几百安培。 通常采用负温度系数（NTC）的热敏电阻以增加阻抗，把浪涌电流减小到安全值。它主要特性是温度上升，阻抗下降。 输入瞬间电压保护： 电源的核心部分设计1 它主要由KA3844与周围的元器件组成，IC资料已在前面几章节有说明。这里重点是计算其周围元器件，具体详细部分请看下面的原理图。 启动电阻： 当电源的VCC小于16V时，3844整个电路消耗的电流为1mA，再考虑外围元件的消耗约为0.8mA，所以启动消耗的电流为： Io=1+0.8=1.8mA 启动电阻：R=（Vinmin-Vcc）/Io 这里的，Vinmin：输入最小的直流电压，V； Vcc：3844启动的最小电压，这里为18V； 功耗：P=Io2×R（功率尽量取大一点） PWM控制部分原理 电源的核心部分设计2 启动电容： 在启动完成后，3844所消耗的能量将随着MOS管的驱动增加至100mA左右，该能量由启动电容上储存的能量来提供，这时电容上的电压会发生跌落，当电容电压跌落到10V以上，3844仍能工作，辅助绕组实现自馈电的时间由Ton来决定： C=（Io×Ton）/ ΔVcc 这里的，Io：应为MOS管的消耗电流100mA； ΔVcc：电源的跌落电压，VCC-10V； Ton：电源的开通时间； 此部分的其他元器件设计已在上面章节说明 功率开关管的选择 小功率的开关管的可靠性决定了整个电源的稳定性。一般MOS管的选择主要是Vds和Ids这两参数可以决定一个开关电源的性能 Vds一般取输入电压（直流）的1.5~2倍，同时还要留有足够的余量，否则尖峰电压最易使MOS管击穿； Ids选择也至关重要