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电源研发常见经典问题-1

发布日期:2018/12/25 12:40:03 点击:2016

问题1:我们小功率用到最多的反激电源,为什么我们常常选择65K或者100K(这些频率段附近)作为开关频率?有哪些原因制约了?或者哪些情况下我们可以增大开关频率?或者减小开关频率?

开关电源为什么常常选择65K或者100K左右范围作为开关频率,有的人会说IC厂家都是生产这样的IC,当然这也有原因。每个电源的开关频率会决定什么?

应该从这里去思考原因。还会有人说频率高了EMC不好过,一般来说是这样,但这不是必然,EMC与频率有关系,但不是必然。想象我们的电源开关频率 提高了,直接带来的影响是什么?当然是MOS开关损耗增大,因为单位时间开关次数增多了。如果频率减小了会带来什么?开关损耗是减小了,但是我们的储能器 件单周期提供的能量就要增多,势必需要的变压器磁性要更大,储能电感要更大了。选取在65K100K左右就是一个比较合适的经验折中,电源就是在折中合理化折中进行。

假如在特殊情形下,输入电压比较低,开关损耗已经很小了,不在乎这点开关损耗吗,那我们就可以提高开关频率,起到减小磁性器件体积的目的。

关键:如何选择合适IC的开关频率?主流IC的开关频率为什么是大概是这么一些范围?开关频率和什么有关,说的是普遍情况,不是想钻牛角尖好多IC还有什么不同的频率。更多的想发散大家思维去注意到这些问题!

在普遍情况下:主要想提的是开关频率和什么有关,如何去选择合适开关频率,为什么主流IC以及开关频率是这么多,注意不是一定,是普遍情况,让新手区理解一般行为,当然开关电源想怎么做都可以,要能合理使用。

1、你是如何知道一般选择65或者100KHZ,作为开关电源的开关频率的?(调研普遍的大厂家主流IC乐多棋牌 ,这二个会比较多,当然也有一些在这附近,还有一些是可调的开关频率)

2、又是如何在工作中发现开关电源开关频率确实工作在65KHZ,100KHZ的。(从设计角度考量,普遍电源使用这个范围)

3、有两张以上的测试65KHZ100KHZ频率的图片说明吗?(何止二张图片,毫无意义)

4、你是否知道开关电源可以工作在1。5HZ(你觉得这样谈有必要,工作没有什么不可以,纯熟钻牛角尖,做技术切记钻牛角尖,那你能谈谈为什么普遍电源不工作在1.5HZ,说这个才有意义,你做出1.5HZ的电源纯属毫无意义的事情)

提醒:做技术人员切记钻牛角尖,咱们不是校园研究派,是需要将理论与实践现结合起来,做出来的产品才是有意义的产品!

问题2LLC中为什么我们常在二区设计开关频率?一区和三区为什么不可以?有哪些因素制约呢?或者如果选取一区和三区作为开关频率会有什么后果呢?

LLC的原理是利用感性负载随开关频率的增大而感抗增大,来进行调节输出电压的,也就是PFM调制。并且MOS管开通损耗ZVSZCS小,一区是 容性负载区,自然不可取。那么三区,开关频率大于谐振频率,这个仍是感性负载区,按道理MOS实现ZVS没有问题,确实如此。但是我们不能忽略副边的输出 二极管关断。也就是原边MOS乐多棋牌 管关断时,谐振电流并没有减小到和励磁电流相等,实现副边整流二极管软关断。这也是我们通常也不选择三区的原因。

我们不能只按前人的经验去设计,而要知道只所以这样设计是有其必然的道理的!


问题3:当我们反激的占空比大于50%会带来什么?好的方面有哪些?不好的方面有哪些?

反激的占空比大于50%意味着什么,占空比影响哪些因素?

第一:占空比设计过大,首先带来的是匝比增大,主MOS管的应力必然提高。一般反激选取600V650V以下的MOS管,成本考虑。占空比过大势必承受不起。

第二:很重要的是很多人知道,需要斜坡补偿,否则环路震荡。不过这也是有条件的,右平面零点的产生需要工作在CCM模式下,如果设计在DCM模式 下也就不存在这一问题了。这也是小功率为什么设计在DCM模式下的其中一个原因。当然我们设计足够好的环路补偿也能克服这一问题。

当然在特殊情形下也需要将占空比设计在大于50%,单位周期内传递的能量增加,可以减小开关频率,达到提升效率的目的,如果反激为了效率做高,可以考虑这一方法。

问题4:反激电源如果要做到一定的效率,需要从哪些方面着手?准谐振?同步整流?

反激的一大劣势就是效率问题,改善效率有哪些途径可以思考的呢?减小损耗是必然的,损耗的点有开关管,变压器,输出整流管,这是主要的三个部分。

开关管我们知道反激主要是PWM调制的硬开关居多,开关损耗是我们的一大难点,好在软开关的出现看到了希望。反激无法向LLC那样做到全谐振,那只 能朝准谐振去发展(部分时间段谐振),这样的IC也有很多问世,我司用的较多是NCP1207,通过在MOS管关断后,下一次开通前1脚检测VCC电压过零后,然后在一个设定时间后开通下一周期。

变压器的损耗如何做到最小,完美使用的变压器后面问题会涉及到。

同步整流一般在输出大电流情况下,副边整流流二极管,哪怕用肖特基损耗依然会很大,这时候采用同步整流MOS替代肖特基二极管。有些人会说这样成本高不如用LLC,或者正激呢,当然没有最好的,只有更合适的。

 


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