开关电源设计入门培训资料

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功率场效应管 (Mosfet)
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
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功率场效应管 (Mosfet)
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功率场效应管 (Mosfet)
功率场效应管栅极驱动电路
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•分离的图腾柱驱动电路wenku.baidu.com
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功率场效应管 (Mosfet)
功率场效应管选择及应用降额.
Mosfet的常用类型
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N Mosfet
P Mosfet
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功率场效应管 (Mosfet)
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功率场效应管 (Mosfet)
功率场效应管的基本特点 > 开关速度快， ~100ns > 开关频率高，50Khz~400Khz > 输出功率大
1> 最大允许的结温: 80% 2> 栅极最大电压：80% 3> 漏源最大电压: 80%
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功率二极管
功率二极管的常用类型
1> 肖特基二极管 (<200V) 2> 快恢复二极管 （200V~800V) 3> 普通整流二极管(桥堆)
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功率二极管
Mosfet的常用类型 功率场效应管的基本特点 功率场效应管工作原理 功率场效应管的输出特性 （Id~Vds） 功率场效应管的输入阻抗及栅极电流 功率场效应管栅极驱动上升和下降时间 功率场效应管栅极驱动电路 选择及应用注意事项
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功率场效应管 (Mosfet)
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功率场效应管 (Mosfet)
功率场效应管的输入阻抗及栅极电流
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功率场效应管 (Mosfet)
如上图所式，栅极电压从0V上升到10V过程中，栅极电流Ig包括I1和I2两 部分，
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功率场效应管 (Mosfet)
肖特基二极管
以金属和半导体接触形成的势垒为基础的二极管称为肖特基势垒 二极管（Schottky Barrier Diode——SBD），简称为肖特基二极 管20世纪80年代以来，由于工艺的发展得以在电力电子电路中广 泛应用
肖特基二极管的优点 反向恢复时间很短（10~40ns）正向恢复过程中也不会有明显的
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功率场效应管 (Mosfet)
功率场效应管工作原理 Mosfet是三端电压控制型器件，而三极管
是电流控制型器件，当栅极有驱动电压 时Mosfet管完全导通，驱动电压需要满 足尽可能减小导通压降的要求。 当栅极 无驱动电压时Mosfet应关断。
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功率场效应管 (Mosfet)
功率场效应管的输入阻抗及栅极电流
Ciss: C1+C2 Coss: C2+C3 Crss: C2
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功率场效应管 (Mosfet)
功率场效应管的输入阻抗及栅极电流 栅源极间的结电容不容忽略，为了快速
地开通和关断漏极电流，需要较大的栅 极电流驱动栅极电压快速地上升和下降 。
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开关电源的基本原理
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开关电源的发展趋势
开关电源的发展趋势
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开关电源的发展趋势
数字化及多相控制技术 国际的数字通讯总线：PMbus，PSMI 功率管理 模块化设计 交差配合使用 高功率密度及用统一标准
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开关电源的发展趋势
低成本 较短的开发及交货周期 高可靠性 ：MTBF（1~4 百万小时） 高效率：94%~96% 更严格的安规标准 高度小型化发展
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开关电源的最新的拓扑
半桥谐振 （LLC） 有源钳位 （Active clamp forward) ZVS 全桥 无桥PFC 跟多的交错式控制方式
电压过冲在反向耐压较低的情况下其正向压降也很小（一般0.5V 左右），明显低于快速恢复二极管（一般1V左右） 其开关损耗和正向导通损耗都比快速二极管还要小，效率高 肖特 基二极管的弱点 当反向耐压提高时其正向压降也会高得不能满足要求，因此多用 于200V以下反向漏电流较大且对温度敏感，因此反向稳态损耗不 能忽略，而且必须更严格地限制其工作温度.
开关电源设计入门培训 资料
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2020年4月5日星期日
基本原理介紹
➢ AC 输入部分 ➢ EMI 滤波 部分 ➢ PFC 部分 ➢ DC-DC转换部分 ➢ 均流技術 ➢ 保護与反馈控制線路
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开关电源的基本原理及功能框图
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•需要栅极的总电流Ig为Ig=I1+I2=0.36+0.564=0.924A
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功率场效应管 (Mosfet)
功率场效应管栅极驱动上升和下降时间
导通延迟时间：
Trd=Vgsth（2.5V)-（0V）
关断延迟时间:
Tfd=Vgl（10V)-Vgsth（2.5V)
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功率场效应管 (Mosfet)
功率场效应管工作原理
Mosfet管的三端引脚分别是漏极，栅极和 源极，N沟道型Mosfet管适用于正电源供 电，P沟道型Mosfet管适用于负电源供电 ，目前大部分开关电源功率管用N沟道增 强型，而N沟道耗尽型主要应用于小信号 控制。
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主要元器件的选择及应用
开关电源主要元器件的选择及应用
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开关电源主要元器件的选择及应用
功率场效应管 (Mosfet) 功率二极管 Fuse （保险丝） 电解电容
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功率场效应管 (Mosfet)
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功率场效应管 (Mosfet)
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功率场效应管 (Mosfet)
功率场效应管的输出特性 （Id~Vds）
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功率场效应管 (Mosfet)
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功率场效应管 (Mosfet)
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