開關(guān)電源設(shè)計_高效率開關(guān)電源設(shè)計實例（55頁)ppt課件

1、三、高效率開關(guān)電源設(shè)計實例開關(guān)電源的效率要素穩(wěn)壓的效率不如不穩(wěn)壓的；隔離的不如不隔離的；寬電壓范圍不如窄電壓范圍。設(shè)計實例1. 運用常規(guī)控制芯片的實現(xiàn)方法；2. 準(zhǔn)諧振反激式開關(guān)電源的實現(xiàn)方法；3. LLC半橋諧振變換器設(shè)計；4. 自然零電壓開關(guān)變換器與直流母線變換器的實現(xiàn)；5. 有源箝位變換器的設(shè)計實例一運用常規(guī)控制芯片實現(xiàn)高效率開關(guān)電源采用無源無損耗緩沖電路的UC3842運用電路運用TOP Switch的高效率開關(guān)電源運用普通的控制芯片UC3842的設(shè)計實例采用無源無損耗緩沖電路的UC3842運用電路 采用無源無損耗緩沖電路的UC3842運用電路板圖2. 運用TOP Switch的高效率開

2、關(guān)電源實現(xiàn)高效率的要點：利用TOP Swtch的漏源極低寄生電容的特點大幅度降低TOP Swtch的運用電流來獲得比較高的電源效率。利用肖特基二極管的低導(dǎo)通電壓和大幅度電流降額運用可以降低導(dǎo)通電壓的特點降低輸出整流器的損耗，提高整個電路的效率。 70W反激式開關(guān)電源電路評價電路外觀評價電路電路板圖片電路圖高效率的獲得TOP Swtch的降額運用。按Power int公司給出的TOP Swtch的規(guī)格與輸出電壓的關(guān)系。很顯然，運用輸出功率250W的TOP250實現(xiàn)70W的電源，幾乎降額到約28%運用，這樣就可以大幅度降低導(dǎo)通損耗。型號TOP242TOP243TOP244TOP245TOP246T

3、OP247TOP248TOP249輸出功率22W45W65W85W125W165W205W250W開關(guān)管降額運用的意義電流斷續(xù)型反激式開關(guān)電源在220V輸入電壓等級時70W輸出功率大約需求2.3A的開關(guān)管電流。在占空比為0.4的條件下，2.3A峰值電流對應(yīng)的有效值電流為0.84A；在100結(jié)溫下，TOP249的導(dǎo)通電阻為2.15；對應(yīng)的導(dǎo)通損耗為1.52W，假設(shè)不降額運用，將采用TOP245，在100結(jié)溫導(dǎo)通電阻為6.45；對應(yīng)的導(dǎo)通損耗為4.55W。顯然，經(jīng)過開關(guān)管的降額運用可以使導(dǎo)通損耗降低3W，僅此一點，整機效率可以提高至少4%。MOSFET大幅度降額的問題輸入電壓3575V輸出5V/6

4、A的DC/DC變換器開關(guān)管的損耗器件 導(dǎo)通電阻（）最大占空比（%） 頻率（kHz） 開通損耗（mW）導(dǎo)通損耗（mW） 關(guān)斷損耗（mW） 總損耗（mW） IRFR220 0.600.36739013511151701420IRF640NS 0.180.508227883657871240IRF634S0.450.4383091107662141090DPA4240.750.5584061117982211130DPA4250.380.555415108461367936MOSFET大幅度降額的問題很明顯，采用MOSFET從5.2A的IRF220提升到18A的IRF640，導(dǎo)通電阻從0.8降低到0

5、.18。在IRF640降低開關(guān)頻率下的開通損耗降低67mW，導(dǎo)通損耗降低約650mW，但是開關(guān)損耗卻添加了700mW，總損耗僅降低14%。由此可見，當(dāng)開關(guān)頻率比較高時，低寄生電容的TOP Switch大幅度降額運用比MOSFET更具有意義輸出整流器效率的提高通常輸出電壓高于12V時多采用超快速二極管；在本設(shè)計實例中，為了降低輸出整流器的導(dǎo)通損耗而采用肖特基二極管；采用了大幅度電流降額運用，輸出電流為3.6A卻用了兩只20A/100V的肖特基二極管，使得電流降額達90%！這樣肖特基二極管的導(dǎo)通電壓將從約0.7V降低到0.4V。70W反激式開關(guān)電源電路電路板圖變壓器設(shè)計變壓器的相關(guān)參數(shù)變壓器繞組構(gòu)

6、造變壓器次級繞組采用銅箔繞制測試結(jié)果輸入電壓與效率的關(guān)系測試結(jié)果輸出功率與效率的關(guān)系測試結(jié)果待機損耗與輸入電壓的關(guān)系測試結(jié)果電源電壓調(diào)整率測試結(jié)果負載電流調(diào)整率過電流維護與輸入電壓的關(guān)系3. 運用TDA16888實現(xiàn)雙管箝位正激式開關(guān)電源的設(shè)計實例設(shè)計實例運用infineon的TDA16888是功率因數(shù)校正與單端正激變換器二合一的控制IC?？梢苑奖愕臉?gòu)成的具有功率因數(shù)校正功能的雙管箝位的雙管正激開關(guān)電源。評價板照片電路特點經(jīng)過功率因數(shù)校正，將開關(guān)電源的輸入功率因數(shù)校正到接近于1。同時得到整流輸出電壓得到與穩(wěn)定，有利于DC/DC變換器的任務(wù)形狀；DC/DC變換器部分采用雙管箝位變換器；5V輸出采用同步整流技術(shù)可以有效提高電源效率；由于DC/DC變換器的輸入電壓根本穩(wěn)定，同步整流器可以采用電路簡單，本錢低廉的自供電同步整流驅(qū)動電路。主回路控制電路主電路板的元件排布圖主電路板頂層PCB圖主電路板底層PCB圖控制電路電路板圖磁性元件設(shè)計功率因數(shù)校正電感設(shè)計功率變壓器設(shè)計輸出濾波電感設(shè)計功率因數(shù)校正電感設(shè)計選擇金屬