关于开关电源设计时的基本问题解答

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有关开关电源设计中遇到的问题经验所谈(共五则范文)

有关开关电源设计中遇到的问题经验所谈(共五则范文)

有关开关电源设计中遇到的问题经验所谈(共五则范文)第一篇:有关开关电源设计中遇到的问题经验所谈借鉴下NXP的这个TEA1832图纸做个说明。

分析里面的电路参数设计与优化并做到认证至量产。

在所有的元器件中尽量选择公司仓库里面的元件,和量大的元件,方便后续降成本拿价格。

贴片电阻采用0603的5%,0805的5%,1%,贴片电容容值越大价格越高,设计时需考虑。

1、输入端,FUSE选择需要考虑到I2T参数。

保险丝的分类,快断,慢断,电流,电压值,保险丝的认证是否齐全。

保险丝前的安规距离2.5mm以上。

设计时尽量放到3mm以上。

需考虑打雷击时,保险丝I2T是否有余量,会不会打挂掉。

2、这个图中可以增加个压敏电阻,一般采用14D471,也有采用561的,直径越大抗浪涌电流越大,也有增强版的10S471,14S471等,一般14D471打1KV,2KV雷击够用了,增加雷击电压就要换成MOV+GDT了。

有必要时,压敏电阻外面包个热缩套管。

3、NTC,这个图中可以增加个NTC,有的客户有限制冷启动浪涌电流不超过60A,30A,NTC的另一个目的还可以在雷击时扛部分电压,减下MOSFET的压力。

选型时注意NTC的电压,电流,温度等参数。

4、共模电感,传导与辐射很重要的一个滤波元件,共模电感有环形的高导材料5K,7K,0K,12K,15K,常用绕法有分槽绕,并绕,蝶形绕法等,还有UU型,分4个槽的ET型。

这个如果能共用老机种的最好,成本考虑,传导辐射测试完成后才能定型。

5、X电容的选择,这个需要与共模电感配合测试传导与辐射才能定容值,一般情况为功率越大X电容越大。

6、如果做认证时有输入L,N的放电时间要求,需要在X电容下放2并2串的电阻给电容放电。

7、桥堆的选择一般需要考虑桥堆能过得浪涌电流,耐压和散热,防止雷击时挂掉。

8、VCC的启动电阻,注意启动电阻的功耗,主要是耐压值,1206的一般耐压200V,0805一般耐压150V,能多留余量比较好。

设计开关电源应注意些什么

设计开关电源应注意些什么

把储能滤波电容器进行充电的时间全部拼凑在一起时,储能滤波电容器按正弦曲线进行充电的电压波形。

储能滤波电容器充满电后,由于整流二极管的作用,它不可能向变压器的次级线圈放电,因此,T6以后的正弦曲线不可能再继续发生。

在实际应用中,储能滤波电容器不可能刚好用6个工作周期就可以把电压被充电到最大值,一般都要经过好十几个周期后,储能滤波电容器两端的电压才能被充电到最大值。

例如:设变压器次级线圈的电感量为10微亨,储能滤波电容的容量为1000微法,由此可求得:ω = 10000,或F = 1592Hz,T = 628微秒,四分之一周期为157微秒;设开关电源的工作频率为40kHz,D = 0.5,由此可求得,T = 2 5微秒,半个周期为12.5微秒;最后我们可以求得,需要经过12.5 6个工作周期,即314微秒后,储能滤波电容才能充满电。

由于负载电流会对储能滤波电容充电产生分流,使电容充电速度变慢;另外,反激式开关电源的占空比一般都小于0.5,会使变压器次级线圈输出电流产生断流,如果把这些因素全部都考虑进去,储能滤波电容充满电所需要的时间要比上面计算结果大好几倍。

另外,反激式开关电源的占空比是根据输出电压的高低不断地改变的。

在进行开关电源电路设计的时候,一定要注意,开关电源在输入电源刚接通时候,由于开关电源刚开始工作的时候,储能滤波电容器刚开始充电,电路会产生过渡过程;在输入电源刚接通的瞬间,储能滤波电容器两端的电压很低,输出电压也很低,通过取样控制电路的作用,可能会使工作开关的占空比很大,从而会使变压器铁心饱和,电源开关管过流或过压而损坏。

电容器进行充电时电压上升率会降低,同时在开关接通期间,因电容器要向负载放电,电容器两端的电压也会下降。

储能滤波电容进行充电时,电容两端的电压是按正弦曲线的速率变化,而储能滤波电容进行放电时,电容两端的电压是按指数曲线的速率变化。

当开关接通时,由于变压器次级线圈输出电压极性相反使整流二极管反偏截止,储能滤波电容开始对负载放电。

关于开关电源常见问题的思考

关于开关电源常见问题的思考

问题一: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65K到100K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。

问题二:LLC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ZVS比ZCS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!调节K值控制好轻载到满载开关频率变化范围满足达到二区的条件。

K值越小开关频率变化范围越小,当然效率也会低些,这需要折中考虑!一般K值在3到7也是这个原因。

电力电子技术中的开关电源稳定性问题解决

电力电子技术中的开关电源稳定性问题解决

电力电子技术中的开关电源稳定性问题解决在电力电子技术领域中,开关电源的稳定性问题一直是一个关注的焦点。

开关电源的稳定性直接影响着整个电力系统的可靠性和效果。

本文将探讨电力电子技术中开关电源稳定性问题的解决方法。

一、开关电源的稳定性问题概述开关电源作为一种常用的电力电子设备,具有高能效、小体积和可调性强等特点,被广泛应用于各个领域。

然而,由于其整流环节存在的开关行为和功率因素调节等原因,导致开关电源在工作过程中容易产生一些稳定性问题。

例如输出电压波动大、远离设定值、负载响应能力差等。

二、稳定性问题的原因分析1. 开关动作不精确:开关电源的稳定性问题往往与开关件的精度有关。

开关电源在开关过程中既要迅速切换又要保持较高的精度,若开关动作不准确,就会导致输出电压波动。

2. 电路参数变化:开关电源的电路参数可能会随着温度变化、元器件老化等因素而发生变化。

这些参数的变化可能导致开关电源的输出电压产生波动或偏离设定值。

3. 输入电源的干扰:开关电源在工作时,输入电源可能会受到外界干扰,如电磁辐射、电压波动等。

这些干扰可能会传导到开关电源输出端,引起输出电压的不稳定性。

三、解决开关电源稳定性问题的方法1. 优化开关设计:通过改进开关电源的设计,提高开关件的精度和动作准确性,减小开关动作带来的波动。

可以采用高精度的开关元器件,优化控制算法,提升开关电源的稳定性。

2. 对电路参数进行补偿调节:通过对开关电源的电路参数进行实时监测和测量,利用反馈控制算法对电路参数进行补偿调节,使得开关电源在工作过程中能够自动适应参数变化,提高稳定性。

3. 增加滤波电路:在开关电源输出端加入滤波电路,能够有效地滤除输入电源的干扰信号和谐波成分。

滤波电路的设计应考虑到频域特性和干扰的消除效果,以提高开关电源的稳定性。

4. 提高工作温度范围和负载适应能力:开关电源在设计中考虑到工作温度范围和负载变化的适应能力,使其在不同工况下能够保持较好的稳定性。

开关电源设计中应注意的问题及解决方法

开关电源设计中应注意的问题及解决方法

维普资讯
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开关 电源设计 中应注 意的 问题及解决方法
参 考 文 献
1黄俊 ,王兆安.电力 电子变流 技术.北京:机械工业 出版社 ,1 9 93 2 张立,赵 永健 .现代 电力 电子技术.北京:科学 出版社 ,19 90
Qu s o s n lt n es thn o r u pyd s n et n ds ui s nt c igp we p l ei s i a o o i h wi s g
导通 ,将 限流 电阻 旁路 。也 可 采用 MOS E F T或 I T串联 在 电路 中作 为 限流元 件 ,通过 将 串联元 件缓 GB 慢 开通 限制 启动 时 的 浪涌 电流 。
4输 出滤波器 中 电容 器的等效 串联 电阻
开关 电源输出滤波器 中的滤波 电容并非理想元件 , 可等效为理 想 电容器与电阻的串联 ( 如图 2 所示 ) 。在开关频率较高时,这一 等效串联电阻是造成输 出电压纹波 的主要因素 。 负载阶跃变化时输
- - J
输入滤波器
图 1 输入滤波器
荡,因此应在输入滤波器 中加入附加 的阻尼元件 ,防止振荡产生。还应使输入滤波器 的谐振频率 比输 出滤波器 的谐振频率低一个数量级,防止两个滤波器之 间相互作用。
2储 能 电容器 的选择
直一直换流器 中的直流连接 电容器 ( 储能 电容器 )可减小输出电压中的纹波 ,并可在交流系统瞬
开关 电源 的输入 电压增高时,开关 电源的稳压作用使得输 出电压不变 ,即输 出功率不变 ,从而输入功率也不变 ,输入电 流将减小 。因此 ,开关 电源可看作是并联在输入滤波器 中电容 两端的负阻元件 。如不提供足够的阻尼 ,有可能不产生衰减振

电源设计常见问题解答

电源设计常见问题解答

电源设计常见问题解答
Q1:什幺是待机功耗?
 A1:当VCR、DVD以及手机充电器等电器设备插接在墙壁插座中时,即使这些产品处于闲置状态,但却仍然在消耗电能。

消费者通常会认为他们的设备已经关机,而事实上,该设备只是处于待机状态,仍然在消耗着功率。

 譬如,当您使用遥控器关闭VCR后,由于VCR内部的电源仍然处于接通状态并为遥控接收器供电,因此VCR仍在待机或睡眠模式下耗费着电能。

尽管遥控接收器消耗的功率微乎其微(大约0.1W),但由于采用低效技术的电源(如线性电源)不够智能,无法减少待机状态下的功率消耗,结果往往会浪费几瓦的功率。

这就是我们所说的待机功耗。

 Q2:什幺是空载功耗?
 A2:空载功耗是待机功耗的一个子类。

空载功率是指设备在与负载断开且不执行任何功能时所使用的电能。

例如,插接在墙壁插座上的手机充电器,虽然未与手机相连,但仍会消耗功率。

线性充电器即使在与手机断开连接时,仍可消耗0.8 W到2 W的功率。

 Q3:哪些设备使用待机功率?
 A3:所有带有外接电源或墙上电源供应器、遥控器或时钟显示的设备均需要待机功率。

严格来说,所有电子产品均需要插接到墙壁插座上,比如电视机、VCR、DVD、洗衣机、手机充电器、照明灯、无绳电话和功能手机、冰箱、有线电视解码器、卫星电视解码器、收音机、计算机、打印机、监视器、传真机、复印机、调制解调器、音频放大器、工业控制装置以及电机控制装置等等。

据估计,全球每年交流到直流的供电量大约为30到40亿瓦。

美国劳伦斯伯克力实验室待机功率(Lawrence Berkeley Lab Standby Power)网。

关于开关电源问题与解答

关于开关电源问题与解答

一、什么是EMI ?(Electromagnetic Interference)电磁干扰,能引起电子设备或系统工作性能下降的各种骚扰统称电磁干扰,通常传播类型可划分为传导型和辐射型。

二、为什么要使用EMI ?工频电源的整流波形畸变产生的噪声与开关波形产生的噪声。

在输入侧泄露出去就表现为传导噪声和辐射噪声,在输出侧泄露出去就表现为纹波。

同时外部噪声会进到电子设备中,而供给负载的电源噪声也会泄露到外部。

若电源线中有噪声电流通过,电源线就相当于天线向空中辐射噪声。

而这些噪声都会影响设备的正常工作。

要想使其得到更广泛的应用,满足电磁兼容性的有关指标,就需要有效地抑制开关电源的干扰。

三、什么是共态噪声和正态噪声?对于单相电源,输入侧有2根交流电源线和一根地线。

在电源输入侧2根交流电源线与地线之间产生的噪声为共态噪声;2根交流电源线之间产生的噪声为正态噪声。

四、X电容和Y电容的作用?X电容用于消除地频正态噪声;Y电容用于消除高频正态和共态噪声。

五、为什么要使用PFC电路?功率因素校正的好处包含:1.节省电费2.增加电力系统容量3.稳定电流六、什么是功率因素校正(PFC)?功率因素指的是有效功率与消耗电量(视在功率)之间的关系,也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。

基本上功率因素可以衡量电力被有效利用的程度,当功率因素值越大,代表其电力利用率越高。

交换式电源供应器上的功率因素校正器的运作原理是去控制调整交流电电流输入的时间与波形, 使其与直流电电压波形尽可能一致,让功率因素趋近于1。

七、PFC电源供应器是如何帮助节省能源?藉由降低您的电力设备必須传输的电压-电流,以提供一台电源供应器至少所需的供电量。

因为产生较少无用的谐波(只会替交流电运输系统增加不必要的负担),让电力的消耗減少。

八、什麼是主动式/被动式功率因素校正?(Active/Passive PFC)被动式PFC,使用由电感、电容等組合而成的电路来降低谐波电流,其输入电流为低频的50Hz到60Hz,因此需要大量的电感与电容。

开关电源基础知识问答

开关电源基础知识问答

开关电源基础知识问答作为我们电气电子工程师来说!尤其在电子电路设计当中不可或缺的,是我们都要用到电源!而开关电源对我们电路设计来说又是那么的重要!今天给大家带来开关电源问答!问题一: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?回答1: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65K到100K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回答2: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问题二:LLC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?回答1: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ZVS 比ZCS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。

问题三: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?回答1: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。

开关电源的21个经典问答

开关电源的21个经典问答

开关电源的21个经典问答
现代开关电源有两种:一种是直流开关电源;另一种是交流开关电源。

 这里主要介绍的只是直流开关电源,其功能是将电能质量较差的原生态电源(粗电),如市电电源或蓄电池电源,转换成满足设备要求的质量较高的直流电压。

直流开关电源的核心是DC/DC转换器。

 因此直流开关电源的分类是依赖DC/DC转换器分类的。

也就是说,直流开关电源的分类与DC/DC转换器的分类是基本相同的,DC/DC转换器的分类
基本上就是直流开关电源的分类。

 开关电源大致由主电路、控制电路、检测电路、辅助电源四大部份组成。

 1、主电路
 冲击电流限幅:限制接通电源瞬间输入侧的冲击电流。

 输入滤波器:其作用是过滤电网存在的杂波及阻碍本机产生的杂波反馈回电网。

 整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电。

 逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关电源的核心部分。

 输出整流与滤波:根据负载需要,提供稳定可靠的直流电源。

 2、控制电路
 一方面从输出端取样,与设定值进行比较,然后去控制逆变器,改变其脉宽或脉频,使输出稳定,另一方面,根据测试电路提供的数据,经保护电路鉴别,提供控制电路对电源进行各种保护措施。

 3、检测电路
 提供保护电路中正在运行中各种参数和各种仪表数据。

开关电源应用中的问题

开关电源应用中的问题

在开关电源应用中,可能会遇到以下一些常见的问题:
1.噪音:开关电源工作时会产生高频噪音。

如果噪音干扰其他设备或导致电磁干扰问题,
可以采取隔离措施、使用滤波器或选择低噪音开关电源来解决。

2.温度过高:如果开关电源长时间工作温度过高,可能存在散热不良、负载过大或环境温
度过高等问题。

应确保适当的散热和通风,并检查负载是否超出额定范围。

3.电压波动:当负载变化较大时,开关电源输出的电压可能会有波动。

这可能导致被供电
设备异常工作或损坏。

合适的稳压电路和反馈机制可以帮助稳定输出电压。

4.开启和关闭过程中的尖峰电流:开关电源在启动或关闭时,可能会产生较大的尖峰电流,
对输入电源和其他设备造成压力。

合适的软启动和过流保护措施可以缓解这个问题。

5.效率问题:开关电源的转换效率是其性能的重要指标。

低效率会导致能量损耗和发热增
加。

选择高效率的开关电源设计可以减少能源消耗和热量产生。

6.输入电源质量:开关电源对输入电源的稳定性要求较高,如果输入电源存在波动、干扰
或不稳定情况,可能会影响开关电源的工作和输出质量。

使用稳定的电源供应,并考虑使用滤波器来减少电磁干扰。

7.电源保护:开关电源通常需要具备过流保护、过压保护、过热保护等功能,以保护设备
和电源本身免受异常情况的影响。

如果在开关电源应用中遇到问题,建议检查电源和相关电路是否符合设计要求,确保适当的散热和通风条件,并根据具体问题采取相应的解决措施。

如有必要,咨询专业人士或联系电源供应商以获取更多支持。

电源设计常见问题解答

电源设计常见问题解答

Q1:什么是待机功耗?A1:当VCR、DVD以及手机充电器等电器设备插接在墙壁插座中时,即使这些产品处于闲置状态,但却仍然在消耗电能。

消费者通常会认为他们的设备已经关机,而事实上,该设备只是处于待机状态,仍然在消耗着功率。

譬如,当您使用遥控器关闭VCR后,由于VCR内部的电源仍然处于接通状态并为遥控接收器供电,因此VCR仍在待机或睡眠模式下耗费着电能。

尽管遥控接收器消耗的功率微乎其微(大约0.1W),但由于采用低效技术的电源(如线性电源)不够智能,无法减少待机状态下的功率消耗,结果往往会浪费几瓦的功率。

这就是我们所说的待机功耗。

Q2:什么是空载功耗?A2:空载功耗是待机功耗的一个子类。

空载功率是指设备在与负载断开且不执行任何功能时所使用的电能。

例如,插接在墙壁插座上的手机充电器,虽然未与手机相连,但仍会消耗功率。

线性充电器即使在与手机断开连接时,仍可消耗0.8 W到2 W的功率。

Q3:哪些设备使用待机功率?A3:所有带有外接电源或墙上电源供应器、遥控器或时钟显示的设备均需要待机功率。

严格来说,所有电子产品均需要插接到墙壁插座上,比如电视机、VCR、DVD、洗衣机、手机充电器、照明灯、无绳电话和功能手机、冰箱、有线电视解码器、卫星电视解码器、收音机、计算机、打印机、监视器、传真机、复印机、调制解调器、音频放大器、工业控制装置以及电机控制装置等等。

据估计,全球每年交流到直流的供电量大约为30到40亿瓦。

美国劳伦斯伯克力实验室待机功率(Lawrence Berkeley Lab Standby Power)网站提供有一张设备待机功耗状况图表。

Q4:为什么待机功率损耗是一个需要解决的问题?A4:虽然单个设备的待机损耗可能看起来微不足道,但是如果您将住宅数量与住宅中的家电数量及每台家电待机消耗的数量相乘时,问题很快会凸显出来。

据国际能源机构估计,全球5-15%的家用电器消耗量均是在待机模式下产生的。

在美国,每瓦电能的成本大约是每年1到1.5美元。

开关电源设计开发存在的问题

开关电源设计开发存在的问题

开关电源设计开发存在的问题开关电源设计开发存在的问题一、电磁干扰问题:在之前的几篇文章有相关介绍了,在此不重复。

二、效率与功率因数问题:开关电源的特点是轻、小、高效率、高功率密度。

开关电源的外形可以短、薄。

最近有人在研究变压器折叠式绕组,其目的是提高功率密度,实现特定要求,满足各种需要。

开关电源效率较高时,损耗就很低,只有这样的开关电源才具有高功率密度。

高效率是由多种因素决定的,最主要的因素是安全。

只有彻底掌握开关电源的理论知识,具有丰富的工作经验,对开关电源进行精心设计、认真实验,并借助于优化设计和仿真设计,才能制造出优质的、高品位的开关电源。

一般开关电源的滤波电路是由单电容和电感组成的,由此引发出开关电源功率因数低的问题,原因是只有在正弦交流电压的瞬时值高于直流电压时,电网电压才对滤波电容充电,充电时间短,充电电流是尖峰状,偏离了正弦波。

有源功率因数校正器以反激式为基本电路,采用双环控制调节占空比使电路输出电压稳定,使输入电流紧随输入电压变化,功率因数达到或接近1的水平,效果非常明显。

随着开关电源的新技术不断取得进步,现在开关电源已经取得晶闸管整流电源,作为基础电源的48V、24V直流电源给电信通信系统带来了极大的经济效益和社会效益。

电信通信系统容量大,一般为几千安甚至上万安培的电流,而且机房无人值守。

这种大容量电源一般由几十个千瓦级别的开关电源模块并联才能满足要求,而且每个电源模块必须向控制系统提供电压、电流、温度、工作状态(运行、故障、均流)等方面的信息。

不但如此,每个电源模块还必须能够接收控制系统的遥控指令,这就是所说的智能化高可靠性开关电源模块,这些电源模块还必须具有高功率因数。

三、器件原材料问题:目前,市场上常用的电源控制IC集成电路有很多,品种也不上,但IC的集成度不算高,器件的技术参数分散性比较大,同一个工厂生产的IC它的技术参数相差5%至10%。

能否将有源功率调整、脉宽调制、各种保护、监测、控制集于一体,将振荡变压器、二次整流滤波集于一体;能否将铁氧体磁心变压器实现纳米化平面变压器等等。

ADI专家解读:开关电源设计16问

ADI专家解读:开关电源设计16问

ADI 专家解读:开关电源设计16 问
1、在开关电源中,有没有使用超级电容作为输出滤波的?如有,应该用哪些型号?
超级电容的容值一般比较大,耐压很低,不会作为输出滤波的。

输出滤波电容选择要根据你的开关频率和输出电压,功率大小来选择,注意电容ESR 的值。

谢谢!
2、在供电时,如果没考虑上电顺序,对整个系统的运行会有什幺影响?这个问题要针对系统的各个功能模块对上电的要求,如果系统中的某些电路对上电有严格的顺序,没有考虑到,很可能导致系统不工作。

3、大电流供电应用中,哪些种类的电容适用用于旁路滤波?
一般电解电容主要用于主电路的滤波,通常选用数个电解电容并联减小ESR,再外并一些瓷片或者其它电容滤除高频分量。

你说的旁路滤波可以选择瓷片或锗石电容谢谢!
4、电源纹波对信号完整性有什幺影响?
电源影响模拟信号完整性,这最终会影响整体的系统性能。

提高信号路径性能的一种简单方法是选择正确的电源。

在选择电源时,影响模拟信号路径性能的一个关键参数是电源线上的噪声或纹波。

电源线上的噪声或纹波可以耦合到运算放大器的输出中,增加锁相环(PLL)或压控振荡器(VCO)的抖动,或者降低ADC 的SNR。

低噪声和低纹波的电源还能改善信号路径性能。

有三种常用的方法来使信号路径中的噪声和纹波最小:非常仔细的系统PCB 布局、恰当的电源旁路处理以及正确的电源选择。

5、对于一个有多种电平的系统,比如5v,3.3v,1.8v、模拟电平、数字电平共存时,选用什幺样的供电方案比较合适呢?。

开关电源(4)设计中的问题

开关电源(4)设计中的问题

不连续模式就是将高频变压器所储 存的能量在每个关断周期内全部弃放出 去,所以要求高频变压器的初级电感量 要小,以适合输出较大的功率。 开关电源在采用哪种工作模式的同 时,还必须联系到反馈。 开关电源的反馈种类基本有4种类型: 基本反馈电路、改进型基本反馈电路、 配稳压管的光电耦合反馈电路以及配 TL431的精密光电光电耦合反馈电路。
当输出电压 V0发生变化时, 发生变化时, 发生变化时 光电耦合器的发 光二极管将发出 不同亮度的光, 不同亮度的光, 外部电压与基准 电压的差值经光 电器接收后去控 制集成电路 UC38××进行 ××进行 ×× 调整, 调整,控制输出 电压。 电压。
该电路在开 关电源中应用最 多。它的效果最 好,稳定性能最 佳。用TL431代 代 替稳压管VD 替稳压管 4, 构成外部误差放 大器, 大器,对输出电 作精细调整, 压V0作精细调整, 组成精密开关电 源,使电压调整 率和负载调整率 均能达到0.2%一 均能达到 一 下,应用十分广 泛。
1. 脉宽调制的基本原理
脉宽调制 的原理图:
脉宽调制波形图:
关电源有两种工作模式:一种是连续模式 CUM(Continuous Mode),另一种是不连续模式 DUM(Discontinuous Mode) 。这两种模式的主 要差别是:在振荡周期中电路电感中是否有电流 存在。也就是说,在振荡周期中电感上的电流为 零值时称为不连续模式,在振荡周期中电感上的 电流大于零的称为连续模式。连续模式是能量的 不完全传递,不连续模式则为能量的完全传递。 采用连续模式的转换器可以减小初级峰值电 流和有效值电流,降低电路损耗。但连续模式要 求增大变压器的初级电感,这将使变压器的匝数 增多、体积增大。
在湿度为92%、温度为28 的环境下放置48h 48h, 在湿度为92%、温度为28 ℃的环境下放置48h, 92% 绝缘强度不变;机壳对电源输入、 绝缘强度不变;机壳对电源输入、输出线的 绝缘电阻大于10M 10MΩ 绝缘电阻大于10MΩ,初级和次级间的绝缘电 阻大于5 漏电流小于0.5mA 0.5mA, 阻大于5 MΩ,漏电流小于0.5mA,初级对地 的绝缘电阻大于3 的绝缘电阻大于3 MΩ。 3. 电气标准 (1) 输入指标 (2) 输出指标 静态输入电压变动、动态输入电压变动、 静态负载变动、环境温度的变动、时间特性 变化、保护等。

开关电源常见问题

开关电源常见问题

开关电源选购常见问题问答1.如何计算电源的功率电源的功率一般是指输出总功率,用字母P表示,单位为W(瓦特),功率的计算公式为P=U*I 即功率P=输出电压U*输出电流I,如一个12V1A的电源,总功率即电压12V*电流1A=12W.2.电源输出电压一样,输出电流比额定电流大,能正常使用吗?会不会损坏设备?事实上,设备上标识的额定电流可以理解为基本工作电流,即为能使设备正常工作,必需选择同等大小的电流的电源或更大电流的电源。

只要输出电压一致,电源的输出电流越大,代表电源的功率越大.功率越大越好(当然,功率越大价格越贵).举个例子,台式机电脑ATX电源有300W和350W甚至400W功率之分,它们都可以在电脑上互用,唯一不同的是,如果你的电脑外设较多,如外置的移动硬盘,刻录机,高速显卡,高主频CPU,电视卡等等,仅仅300W的电源是无法胜任的,后果便会是频频死机,重启,无法正常使用,所以一个大功率的电源是十分必要的.从原理上分析,电流需求的大小是取决于负载(即设备端),而不是取决于电源,电源能提供的只是最大电流。

如果把马比作电源,马车比作负载,一匹强壮的马和一匹瘦小的马同拉一辆马车,结果可想而知。

有朋友拿功放和喇叭来作比较,说用大功率的功放来推动小喇叭,一会就烧坏了,事实上,音频功放的原理和电源是不一样的,音频功放是电压型的放大,输出的是交流(AC)音频信号,音频信号电压会随着音量的增大而增加,用了小功率的喇叭,不烧才怪,所以喇叭与功放的匹配是很重要的.综上所述,电源电压一致,电流越大越好,说明功率越大.OK.不过记得不要选择电流比额定电流小的,会出问题的.3.开关电源都有些什么保护功能?电源工作在高电压环境下,缺少相应保护功能隐患重重,最基本的保护功能应该有:1.输入短路保护,输出短路保护,输出短路保护,输出过压保护,输入浪涌突变电压抑制保护等...4.同样规格的电源,有的白菜价,为什么?电源内部的方案和用料决定了其售价,市面上很多电源用二手回收料生产的,库存返新货,次品货,或是偷工减料,只要电源有电压输出其它指标就不管了,连基本的电感滤波电路都省去了..或是用了简单的RCC方案,即一个三极管作为开关管,效率低,性能差,故障率高,但由于成本低廉,很多便宜电源都采用这种方案做出来的.价格稍高的电源都是用IC 集成方案的,成本高,但性能好,效率高.本店所有电源都是用世界上有名的半导体厂商的电源管理IC生产的,如台湾昂宝,仙童等.5.安规证书有那些?有什么用?安规证书都是由进口国家颂发的,是衡量电源质量的重要指标,世界上比较发达的8个国家都有其相应的安全标准,产品出口到其国家,必需取得相关安全证书才行。

设计开关电源的一些关键问题

设计开关电源的一些关键问题

设计开关电源的一些关键问题对于开关电源的噪声,除了芯片本身,Layout的设计最为重要,记录一些相关的技巧。

不少关于EMI的观念具有通用性。

下面我们谈谈关于开关电源设计的一些关键问题。

AC和DC电流路径开关电源在导通和关闭两种状态下的电流回路不尽相同,于是在部分支路上会出现阶跃电流(step current)(图1. C),这就是所谓需要关注的AC电流路径。

以PCB走线20nH/inch计算,典型buck converter的AC电流路径上电流变化大约是开关电源关闭转换时负载电流大小的1.2倍,是导通转换时负载电流的80%。

高速场效应管的转换时间为30ns,Bipolar的转换时间为70ns;根据V=L*dI/dt,当转换时间(transition time)为30ns的1安培电流流过的一英寸走线将产生0.7V的电压,相同时间3安培两英寸走线就是4V!所以第一条准则便是:吝惜AC电流路径走线长度。

此外电源芯片的GND脚走线尽可能短以防止出现“地弹”(ground bounce),输入电容位置应靠近芯片。

元件要“扎堆”最大的遗憾是不能把元件重叠起来,因此究竟先考虑哪个元件就十分重要了。

准则一:输入端的两个电容Cin和Cbypass。

输入端电容的作用是抑制输入电压的波动。

输入电压的波动主要来自电源开关时的脉冲输入电流,Bulk电源的输出电流较平整(LC串联电路);Boost电源的情况正好相反,输入电容电流平整,脉冲电流进入输出电容。

原文还提及了Buck-Boost或“flyback”(回扫),Cuk(据说这种是理想的DC-DC转换器,不存在所谓AC电流路径,输入输出全是平整电流,没玩过L)等电源,其输入输出电容上的电流状况取决于各自的拓扑结构。

在开关电源导通的瞬间,大部分脉冲电流来自Cbypass,其余部分主要来自Cin,只有那些缓慢变化的电流才来自DC输入电源。

因此输入电容实际为芯片提供了脉冲电流源,如果输入电容的ESR和ESL太高会造成不必要的高频输入电压纹波,我们看到这句话千万不可理解为要无限加大输入电容,由开关频率(100K-260K)产生的自然输入电压纹波不在考虑范围,俺们考虑的是在转换瞬间频率为10MHz-30MHz噪声,特别的对于高速开关电源(这里的高速和开关的频率并无多大关系,而是指开关的转换时间,FET速度快于Bipolar),将一个0.1uF-0.47uF的贴片电容Cbypass尽可能靠近芯片,Bulk电容Cin个头大,可以距离稍远(一英寸)。

开关电源调试时常见的十种问题及解决办法

开关电源调试时常见的十种问题及解决办法

开关电源调试时常见的十种问题及解决办法1、变压器饱和变压器饱和现象:在(高压)或低压输入下开机(包含轻载,重载,容性负载),输出短路,动态负载,高温等情况下,通过变压器(和开关管)的(电流)呈非线性增长,当出现此现象时,电流的峰值无法预知及控制,可能导致电流过应力和因此而产生的开关管过压而损坏。

变压器饱和时的电流波形容易产生饱和的原因:1)变压器感量太大;2)圈数太少;3)变压器的饱和电流点比IC的最大限流点小;4)没有软启动。

解决办法:1)降低IC的限流点;2)加强软启动,使通过变压器的电流包络更缓慢上升。

2、Vds过高Vds的应力要求:最恶劣条件(最高输入电压,负载最大,环境温度最高,(电源)启动或短路测试)下,Vds的最大值不应超过额定规格的90% Vds降低的办法:1)减小平台电压:减小变压器原副边圈数比;2)减小尖峰电压:a. 减小漏感:变压器漏感在开关管开通时存储能量是产生这个尖峰电压的主要原因,减小漏感可以减小尖峰电压。

b. 调整吸收电路:①使用TVS管;②使用较慢速的(二极管),其本身可以吸收一定的能量(尖峰);③插入阻尼电阻可以使得波形更加平滑,利于减小EMI。

3、IC 温度过高原因及解决办法:1)内部的(MOSFET)损耗太大:开关损耗太大,变压器的寄生(电容)太大,造成MOSFET的开通、关断电流与Vds的交叉面积大。

解决办法:增加变压器绕组的距离,以减小层间电容,如同绕组分多层绕制时,层间加入一层绝缘胶带(层间绝缘) 。

2)散热不良:IC的很大一部分热量依靠引脚导到(PCB)及其上的铜箔,应尽量增加铜箔的面积并上更多的焊锡3)IC周围空气温度太高:IC应处于空气流动畅顺的地方,应远离零件温度太高的零件。

4、空载、轻载不能启动现象:空载、轻载不能启动,Vcc反复从启动电压和关断电压来回跳动。

原因:空载、轻载时,Vcc绕组的感应电压太低,而进入反复重启动状态。

解决办法:增加Vcc绕组圈数,减小Vcc限流电阻,适当加上假负载。

开关电源技术问答

开关电源技术问答

开关电源技术问答
1、开关电源分单激式开关电源和双激式开关电源,以及正激式开关电源和反激式开关电源,这是怎么回事?答:开关电源分单激式开关电源和双激式开关电源是对开关电源变压器铁芯的磁化曲线(磁化过程)而言。

如果开关变压器铁芯在磁化过程中,磁场强度与磁感应强度(磁通密度),只是数值的大小改变,而方向不变,这种开关变压器被称为单极化开关变压器,采用这种单极化开关变压器的开关电源,称为单击式开关电源;如果开关变压器铁芯在磁化过程中,磁场强度与磁感应强度(磁通密度),不但数值的大小改变,而且方向也改变,则这种开关变压器称为双极化开关变压器,采用这种双极化开关变压器的开关电源称为双激式开关电源。

在开关电源电路中,单激和双激,分别表示单激励(单驱动)和双激励(双驱动)。

单激励表示只用一只开关管控制开关变压器与输入电源通/断;双激励表示用两只开关管轮流控制开关变压器与输入电源通/断。

单激式开关电源电路简单,但输出功率比较小;双激式开关电源电路比较复杂,但输出功率比较大,双激式开关电源输出功率大约是单激式开关电源输出功率的4倍。

在开关电源电路中,当电源开关管正好把开关变压器的初级线圈与输入电源接通时,开关变压器的次级线圈有功率输出,这种开关电源称正激式开关电源;而当电源开关管正好把开关变压器的初级线圈与输入电源接通时,开关变压器的次级线圈没有功率输出,此时开关变压只存储能量(磁能),仅当电源开关管正好把开关变压器的初级线圈与输入电源由接通专为关断时,开关变压器的次级线圈才有功率输出,这种开关电源称反激式开关电源。

正激式开关电源的负载特性比反激式开关电源的负载特性好,但正激式开关电源电路比较复杂,其输出电压一般都是取自其输出脉冲电压的平均值,整流。

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关于开关电源设计时的基本问题解答
如何为开关电源电路选择合适的元器件和参数?很多未使用过开关电源设计的工程师会对它产生一定的畏惧心理,比如担心开关电源的干扰问题,PCB layout问题,元器件的参数和类型选择问题等。

其实只要了解了,使用开关电源设计还是非常方便的。

一个开关电源一般包含有开关电源控制器和输出两部分,有些控制器会将MOSFET集成到芯片中去,这样使用就更简单了,也简化了PCB设计,但是设计的灵活性就减少了一些。

开关控制器基本上就是一个闭环的反馈控制系统,所以一般都会有一个反馈输出电压的采样电路以及反馈环的控制电路。

因此这部分的设计在于保证精确的采样电路,还有来控制反馈深度,因为如果反馈环响应过慢的话,对瞬态响应能力是会有很大影响。

输出部分设计包含了输出电容,输出电感以及MOSFET等等,这些器件的选择基本上就是要满足性能和成本的平衡,比如高的开关频率就可以使用小的电感值(意味着小的封装和便宜的成本),但是高的开关频率会增加干扰和对MOSFET的开关损耗,从而效率降低。

低的开关频率带来的结果则是相反的。

对于输出电容的ESR和MOSFET的Rds_on参数选择也是非常关键的,小的ESR可以减小输出纹波,但是电容成本会增加,好的电容会贵嘛。

开关电源控制器驱动能力也要注意,过多的MOSFET是不能被良好驱动的。

一般来说,开关电源控制器的供应商会提供具体的计算公式和使用方案供工程师借鉴的。

如何调试开关电源电路?有一些经验可以共享给大家:(1)电源电路的输出通过低阻值大功率电阻接到板内,这样在不焊电阻的情况下可以先做到电源电路的先调试,避开后面电路的影响。

(2)一般来说开关控制器是闭环系统,如果输出恶化的情况超过了闭环可以控制的范围,开关电源就会工作不正常,所以这种情况就需要认真检查反馈和采样电路。

特别是如果采用了大ESR值的输出电容,会产生很多的电源纹波,这也会影响开关电源的工作的。

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