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有必要了解一下反激開關(guān)電源的占空比?

來源:東莞市成良智能科技   發(fā)布時間:2019-10-31   點擊量:1795


談?wù)勱P(guān)于反激開關(guān)電源的占空比,占空比還與選擇開關(guān)管的耐壓有關(guān),有一些早期的反激開關(guān)電源使用比較低耐壓開關(guān)管,如600V或650V作為交流220V輸入開關(guān)電源的開關(guān)管,也許與當(dāng)時生產(chǎn)工藝有關(guān),高耐壓管子,不易制造,或者低耐壓管子有更合理的導(dǎo)通損耗及開關(guān)特性,像這種線路反射電壓不能太高,否則為使開關(guān)管工作在安全范圍內(nèi),吸收電路損耗的功率也是相當(dāng)可觀的。

這兩種類型各有優(yōu)缺點:
第一類:缺點抗過壓能力弱,占空比小,變壓器初級脈沖電流大。優(yōu)點:變壓器漏感小,電磁輻射低,紋波指標(biāo)高,開關(guān)管損耗小,轉(zhuǎn)換效率不一定比第二類低。
第二類:缺點開關(guān)管損耗大一些,變壓器漏感大一些,紋波差一些。優(yōu)點:抗過壓能力強(qiáng)一些,占空比大,變壓器損耗低一些,效率高一些。

反激開關(guān)電源反射電壓還有一個確定因素,反激開關(guān)電源的反射電壓還與一個參數(shù)有關(guān),那就是輸出電壓,輸出電壓越低則變壓器匝數(shù)比越大,變壓器漏感越大,開關(guān)管承受電壓越高,有可能擊穿開關(guān)管、吸收電路消耗功率越大,有可能使吸收回路功率器件永久失效(特別是采用瞬變電壓抑制二極管的電路)。在設(shè)計低壓輸出小功率反激開關(guān)電源的優(yōu)化過程中必須小心處理,其處理方法有幾個:


1、采用大一個功率等級的磁芯降低漏感,這樣可提高低壓反激電源的轉(zhuǎn)換效率,降低損耗,減小輸出紋波,提高多路輸出開關(guān)電源的交差調(diào)整率,一般常見于家電用開關(guān)電源。
2、如果條件不允許加大磁芯,只能降低反射電壓,減小占空比。降低反射電壓可減小漏感但有可能使電源轉(zhuǎn)換效率降低,這兩者是一個矛盾,必須要有一個替代過程才能找到一個合適的點,在變壓器替代實驗過程中,可以檢測變壓器原邊的反峰電壓,盡量降低反峰電壓脈沖的寬度,和幅度,可增加變換器的工作安全裕度。一般反射電壓在110V時比較合適。

3、增強(qiáng)耦合,降低損耗,采用新的技術(shù),和繞線工藝,變壓器為滿足安全規(guī)范會在原邊和副邊間采取絕緣措施,如墊絕緣膠帶、加絕緣端空膠帶。這些將影響變壓器漏感性能,現(xiàn)實生產(chǎn)中可采用初級繞組包繞次級的繞法?;蛘叽渭売萌亟^緣線繞制,取消初次級間的絕緣物,可以增強(qiáng)耦合,甚至可采用寬銅皮繞制。

文中低壓輸出指小于或等于5V的輸出,像這一類小功率開關(guān)電源,本人的經(jīng)驗是,功率輸出大于20W輸出可采用正激式,可獲得最佳性價比,當(dāng)然這也不是決對的,與個人的習(xí)慣,應(yīng)用的環(huán)境有關(guān)系,下次談一談反激電源用磁性芯,磁路開氣隙的一些認(rèn)識,希望各位高人指點。

反激開關(guān)電源變壓器磁芯在工作在單向磁化狀態(tài),所以磁路需要開氣隙,類似于脈動直流電感器。部分磁路通過空氣縫隙耦合。為什么開氣隙的原理本人理解為:由于功率鐵氧體也具有近似于矩形的工作特性曲線(磁滯回線),在工作特性曲線上Y軸表示磁感應(yīng)強(qiáng)度(B),現(xiàn)在的生產(chǎn)工藝一般飽和點在400mT以上,一般此值在設(shè)計中取值應(yīng)該在200-300mT比較合適、X軸表示磁場強(qiáng)度(H)此值與磁化電流強(qiáng)度成比例關(guān)系。磁路開氣隙相當(dāng)于把磁體磁滯回線向X軸向傾斜,在同樣的磁感應(yīng)強(qiáng)度下,可承受更大的磁化電流,則相當(dāng)于磁心儲存更多的能量,此能量在開關(guān)管截止時通過變壓器次級瀉放到負(fù)載電路,反激開關(guān)電源磁芯開氣隙有兩個作用。其一是傳遞更多能量,其二防止磁芯進(jìn)入飽和狀態(tài)。

反激開關(guān)電源的變壓器工作在單向磁化狀態(tài),不僅要通過磁耦合傳遞能量,還擔(dān)負(fù)電壓變換輸入輸出隔離的多重作用。所以氣隙的處理需要非常小心,氣隙太大可使漏感變大,磁滯損耗增加,鐵損、銅損增大,影響開關(guān)電源的整機(jī)性能。氣隙太小有可能使變壓器磁芯飽和,導(dǎo)致開關(guān)電源損壞。

所謂反激開關(guān)電源的連續(xù)與斷續(xù)模式是指變壓器的工作狀態(tài),在滿載狀態(tài)變壓器工作于能量完全傳遞,或不完全傳遞的工作模式。一般要根據(jù)工作環(huán)境進(jìn)行設(shè)計,常規(guī)反激電源應(yīng)該工作在連續(xù)模式,這樣開關(guān)管、線路的損耗都比較小,而且可以減輕輸入輸出電容的工作應(yīng)力,但是這也有一些例外

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