一步一步精通單端反激式開關(guān)電源設(shè)計(jì)

1、【我是工程師】一步一步精通單端反激式開關(guān)電源設(shè)計(jì)從事電源產(chǎn)品設(shè)計(jì)的歷程,感觸頗深,借著這篇文章主要想總結(jié)一下這些年來自己在單端反激式開關(guān)電源設(shè)計(jì)方面的一些經(jīng)驗(yàn)和技巧,期間走了太多的彎路,也吸取了很多的教訓(xùn),當(dāng)然也仍然有很多的不解,由于主題涉及的知識面比較廣,內(nèi)容篇幅也比較多,先來個框架,我們大家一起來一步一步學(xué)習(xí)反激式開關(guān)電源的設(shè)計(jì),歡迎大家猛烈拍磚,如有紕漏還請大神們指正一步一步精通單端反激式開關(guān)電源設(shè)計(jì)計(jì)算工具V1.8 (持續(xù)優(yōu)化中(391樓步驟1_確定應(yīng)用需求(2樓_實(shí)例(139樓步驟2_根據(jù)應(yīng)用需求選擇反饋電路和偏置電壓(5樓_實(shí)例(140樓步驟3_確定最小和最大直流輸入電壓VMIN和

2、VMAX,并基于輸入電壓和PO選擇輸入存儲電容CIN的容量(6樓3.1、選擇輸入存儲電容CIN的容量3.2、確定最小和最大直流輸入電壓VMIN和VMAX._實(shí)例(141樓步驟4_輸入整流橋的選擇(8樓_實(shí)例(145樓步驟5_確定反射的輸出電壓VOR以及鉗位穩(wěn)壓管電壓VCLO(9樓_實(shí)例(150樓步驟6_對應(yīng)相應(yīng)的工作模式及電流波形設(shè)定電流波形參數(shù)KP:當(dāng)KP1時,KP=KRP;當(dāng)KP1時,KP=KDP(15樓_實(shí)例(151樓步驟7_根據(jù)VMIN和VOR確定DMAX(16樓_實(shí)例(152樓步驟8_計(jì)算初級峰值電流IP、輸入平均電流IAVG和初級RMS電流IRMS(17樓_實(shí)例(153樓步驟9_基

3、于AC輸入電壓,VO、PO以及效率選定MOS管芯片(18樓_實(shí)例(154樓步驟10_設(shè)定外部限流點(diǎn)降低的ILIMIT降低因數(shù)KI(19樓_實(shí)例(155樓步驟11_通過IP和ILIMIT的比較驗(yàn)證MOS芯片選擇的正確性(20樓_實(shí)例(156樓步驟12_計(jì)算功率開關(guān)管熱阻選擇散熱片驗(yàn)證MOS芯片選擇的正確性(21樓_實(shí)例(157樓步驟13_計(jì)算初級電感量LP(22樓_實(shí)例(158樓步驟14_選擇磁芯和骨架,再從磁芯和骨架的數(shù)據(jù)手冊中得到Ae,le,AL,和BW的參考值(28樓_實(shí)例(159樓步驟15_根據(jù)初級電感量大小以及磁芯參數(shù)計(jì)算初級繞組圈數(shù)NP(31樓_實(shí)例(162樓步驟16_計(jì)算次級繞組圈

4、數(shù)NS以及偏置繞組圈數(shù)NB(32樓_實(shí)例(163樓步驟17_確定初級繞組線徑參數(shù)OD、DIA、AWG(33樓_實(shí)例(166樓步驟18_步驟23-檢查BM、CMA以及Lg。如果有必要可以通過改變L、NP或NS或磁芯/骨架的方法對其進(jìn)行迭代,直到滿足規(guī)定的范圍(34樓_實(shí)例(167樓步驟24 確認(rèn)BP4200高斯。如有必要,減小限流點(diǎn)降低因數(shù)KI(35樓_實(shí)例(179樓步驟25 計(jì)算次級峰值電流ISP(36樓_實(shí)例(180樓步驟26 計(jì)算次級RMS電流ISRMS(45樓_實(shí)例(181樓步驟27 確定次級繞組線徑參數(shù)ODS、DIAS、AWGS(48樓_實(shí)例(182樓步驟28 確定輸出電容的紋波電流I

5、RIPPLE(49樓_實(shí)例(184樓步驟29 確定次級及偏置繞組的最大峰值反向電壓PIVS,PIVB(50樓_實(shí)例(185樓步驟30 根據(jù)VR和ID選擇輸出整流管(51樓_實(shí)例(186樓步驟31 輸出電容的選擇(66樓_實(shí)例(188樓步驟32 后級濾波器電感L和電容C的選擇(70樓_實(shí)例(189樓步驟33 從表10選擇偏置繞組的整流管(83樓_實(shí)例(190樓步驟34 偏置繞組電容的選擇(85樓_實(shí)例(191樓步驟35 控制極引腳電容及串聯(lián)電阻的選擇(86樓_實(shí)例(192樓步驟36 根據(jù)圖3、4、5及6中所示的參考反饋電路的類型,選用相應(yīng)的反饋電路元件(88樓_實(shí)例(193樓步驟37 環(huán)路動態(tài)補(bǔ)

6、償設(shè)計(jì),以TOP-GX系列芯片為例37.1 、TL431工作條件分析(95樓37.2 、零極點(diǎn)基礎(chǔ)知識(96樓37.3 、TOPSWITCH控制環(huán)路分析基礎(chǔ)知識(98樓37.4 、TOPSWITCH控制環(huán)路分析(100樓一步一步精通單端反激式開關(guān)電源設(shè)計(jì)計(jì)算工具V1.1與PI EXPERT設(shè)計(jì)結(jié)果驗(yàn)證對比報(bào)告(312313樓*電路調(diào)試問題總結(jié)一、解決MOS管溫升過高問題(202樓二、解決輸出整流管溫升過高問題(210樓三、解決上電時輸出過沖幅度太大的問題(211樓四、解決輸出電壓100HZ工頻紋波太大的問題(212樓五、解決高頻變壓器溫升過高問題(215樓六、提高開關(guān)電源效率問題(216樓七、

7、解決變壓器高頻嘯叫問題(220樓八、以初級峰值電流為例驗(yàn)證設(shè)計(jì)裕量的重要性(226樓九、關(guān)于SOT-23封裝和TO-92封裝TL431使用心得(232樓十、最壞條件測試一最大漏極電壓(233樓十一、最壞條件測試二最大漏極電流(234樓十二、最壞條件測試三主要功率元件熱檢查(235樓十三、對制成成品后的開關(guān)電源板進(jìn)行三防漆噴漆工藝處理(272樓十四、關(guān)于變壓器開氣隙位置的建議(275樓十五、關(guān)于變壓器開氣隙方式的建議(276樓十六、關(guān)于匝比不變的情況下增加和減少變壓器匝數(shù)的影響(284樓十七、從開關(guān)應(yīng)力角度深入理解反射電壓VOR的選擇范圍(290樓十八、關(guān)于工程上磁芯開氣隙的大小建議(293樓十

8、九、關(guān)于峰值磁通密度驗(yàn)證時的大小建議(295樓二十、關(guān)于計(jì)算繞組匝數(shù)時使用的最大交流工作磁通密度BM和最后設(shè)計(jì)驗(yàn)證時驗(yàn)證的BM的關(guān)系(296樓二十一、關(guān)于選用繞組線徑大小和繞組股數(shù)層數(shù)的建議(308樓二十二、關(guān)于計(jì)算初級繞組電感量時使用儲能方程式還是脈動電流方程式的問題(360樓二十三、輸出二極管RC吸收電路的參數(shù)設(shè)計(jì)(待驗(yàn)證(399樓*PCB LAYOUT幾點(diǎn)注意事項(xiàng)PCB LAYOUT技巧一:關(guān)于浪涌防護(hù)電路(237樓PCB LAYOUT技巧二:關(guān)于L和N走線層的建議(238樓PCB LAYOUT技巧三:關(guān)于散熱片下方走線時建議打白油處理(241樓PCB LAYOUT技巧四:關(guān)于用多個元件

9、串并聯(lián)代替單個元件的建議(245樓PCB LAYOUT技巧五:建議設(shè)計(jì)時預(yù)留關(guān)鍵測量信號的測試點(diǎn)(246樓PCB LAYOUT技巧六:建議通用件至少預(yù)留兩種通用封裝(251樓PCB LAYOUT技巧七:對絕緣耐壓有要求的場合或大的功率元件下方PCB板建議間隔性開孔處理(270樓PCB LAYOUT技巧八:正確選擇單點(diǎn)接地(271樓*電氣參數(shù)測量注意事項(xiàng)一、MOSFET開關(guān)管漏極電壓的測量(252樓二、測量整流橋輸出電壓(253樓三、測量電源效率的測量方法(254樓四、主要功率元件溫升的測量(256樓五、輸出紋波測試注意事項(xiàng)(258樓六、輸出電壓上升/下降時間測試注意事項(xiàng)(262樓*實(shí)例常規(guī)性能測試結(jié)果一、實(shí)例功率因素、效率和能效測試結(jié)果(259樓二、實(shí)例輸出紋波測試結(jié)果(260樓三、實(shí)例輸出電壓上升/下降時間測試結(jié)果(261樓四、實(shí)例輸出過沖幅度測試結(jié)果(263樓五、實(shí)例MOS開關(guān)管漏極、柵極工作波形測試結(jié)果(264樓六、實(shí)例輸出過流保護(hù)測試結(jié)果(265樓七、實(shí)例輸出短路保護(hù)測試結(jié)果(266樓八、實(shí)例負(fù)載調(diào)整率測試結(jié)果(269樓附件1一步一步精通單端反激式開關(guān)電源