經(jīng)驗(yàn)談：寫給新手的反激變壓器KRP詳解

反激變壓器的優(yōu)點(diǎn)自是不必多說，很多手都通過反激電源的制作來生疏電源設(shè)計，目前網(wǎng)絡(luò)上關(guān)于反激變壓器的學(xué)習(xí)資料五花八門且比較零散進(jìn)展從頭到尾的梳理，將零散的學(xué)問進(jìn)展整合，并配上相應(yīng)的分析，幫助大家盡快把握。今日將進(jìn)展一個較為完整的分析，KRP取舍，值得我們深入探討。首先先對文章當(dāng)中的將要提到的一些名詞進(jìn)展解釋。工作模式：即電感電流工作狀態(tài)，一般分DCM、CCM、BCM三種(定性分析)。KRP：描述電感電流工作狀態(tài)的一個量(定量計算)；KRPKRPCCMCCMCCMCCM與BCM、DCM模式的各種性能、特點(diǎn)可能更為相像。明顯需要一個適宜的參數(shù)來描述全部電KRP等嚴(yán)密聯(lián)系起來。我們也可以更加合理的評估產(chǎn)品設(shè)計方案，例如：KRPDCM(NP僅滿足LPLPKRP較小時(特別是深度CCM(NP求，平衡直流磁通)，LP注：KRP較小時，氣隙也是可以做到較小，但這需要更大的磁芯和技巧；KRP這里說一點(diǎn)題外話，大局部人通常認(rèn)為，一樣磁芯、開關(guān)頻率，DMAX，DCM模式比CCM模式下的輸出功率更大；其實(shí)這是不完全對的(至少不符合實(shí)際,由于需要限制DMAX，導(dǎo)致空載簡潔特別)，緣由在于DCM模式下磁芯損耗會超出你的想象(電應(yīng)力也會如此)；DCM模式下，假設(shè)想大幅度降低磁芯損耗，唯一的方法是增大NPNPLP形成現(xiàn)實(shí)沖突(DCMLPAE大的磁芯(PQ、POTAE(EER、EELDCMDMAX，則會比CCMKRP較大時，增大DMAX/減小DMAX應(yīng)當(dāng)不是一種很好的設(shè)計手段。KRPAC3.3V10A，特別是超低壓輸入)；KRPAC100V0.5A，特別是超高壓輸入)；12V5A)，KRPDMAX啟動困難，且空載無跳頻(寬范圍AC12VKRPLP感過大)無法正常工作(或者效率極低)。KRP較大時，動態(tài)響應(yīng)較快，環(huán)路補(bǔ)償比較簡潔(特別是承受電流模式掌握)；KRP較小時，動態(tài)響應(yīng)較慢，環(huán)路補(bǔ)償相對困難(特別是承受電壓模式掌握)；KRPCSKRPCS注：電流模式芯片通常會比電壓模式掌握芯片的性能更加優(yōu)異，但并非全部狀況下都是如此。假設(shè)輸入電壓較高，輸出功率較小，電流模式芯片可能無法檢測CS電壓，低壓大AC至非大電流輸出產(chǎn)品〉，假設(shè)KRP較大，DMAX又較小，空載極有可能出問題，或許輕載降頻、提高VCC都不肯定有效，但是承受某些電壓模式掌握芯片，可能會避開此問題)。低壓輸入，輸出功率很大時，電感電流斜率較緩，CS采樣電壓(電阻/互感器)可能很簡潔受到干擾，假設(shè)負(fù)載變化較大，也可能會因此CS端采樣特別。也不是全部電流模式芯片均比電壓模式芯片優(yōu)秀，這需要綜合考慮各種因素，包括外圍電路的簡單程度。超高壓輸入時，KRP應(yīng)當(dāng)設(shè)置較大(最好是QR超低壓輸入時，KRP應(yīng)當(dāng)設(shè)置較小(最好是深度CCMKRP電感紋波電流如何設(shè)置，主要取決于輸入電壓范圍、輸入電壓幅度、輸出電壓幅度、輸出電流范圍、漏感百分比(氣隙)四個量。1、寬范圍輸入時，盡量選擇深度CCM注：在全部輸入電壓范圍內(nèi)，功率器件的電壓電流應(yīng)力會有一個較好的折中；212/24V)，請選擇深度CCM(KRP≤0.40)；注：此時如何降低漏感擺在第一位，深度CCM模式下，自然會獲得最小的漏感量；3400VDC)，請選擇DCM模式(或者QR注：此時如何降低開關(guān)損耗擺在第一位，在QR模式下，自然會獲得最小開關(guān)損耗；4、輸出電壓格外高時，請選擇DCMQR注：此時如何降低開關(guān)損耗擺在第一位，在QR模式下，自然會獲得最小開關(guān)損耗；5、輸出電流格外大時，盡量選擇CCMKRP注：CCM模式下，峰值電流、紋波電流、有效電流都會相對較小，且盡量避開承受單個肖特基二極管去處理高有效值電流，也要想方法去避開空載問題。6、小電流輸出，盡量承受DCM(QR)模式。注：功率小，效率較高。7、假設(shè)要求最小漏感設(shè)計，盡量選擇CCMKRP8、承受較小磁芯輸出較大功率的前提條件是：較小DMAX、較高電感紋波電流(有效電流)，空載問題好解決9、KRP0.66KRPBdcKRP0.40CS10電感電流上升不明顯；10、假設(shè)設(shè)置BCM模式下的LP=1，其他工作條件不變，則：KRP=1.00，LP=1KRP=0.66，LP=2KRP=0.50，LP=3KRP=0.40，LP=4KRP=0.33，LP=5KRPBdc、Lg來滿足電氣參數(shù)設(shè)計(KRP、DMAX、LP均不會發(fā)生轉(zhuǎn)變)。如此一來，KRP(電氣參數(shù))將會與KRP簡潔的理解，就是先設(shè)計好電氣參數(shù)，如初次級的電壓、電流應(yīng)力，評估各種損耗溫升，考慮到PWM芯片、MOS、二極管各種的特點(diǎn)(先選好)，讓反激變換器工作在最正確的工作狀態(tài)。依據(jù)這個最正確的電氣參數(shù)，我們來設(shè)計變壓器參數(shù)，如NP、NS、氣隙等等，最終通進(jìn)展變壓器設(shè)計，會導(dǎo)致我們產(chǎn)品優(yōu)化的余地較小(不得不重計算或是申請樣品)。不過，不得不成認(rèn)，每一個人的學(xué)習(xí)經(jīng)受往往很不同，屬于自己的最正確設(shè)計流程，應(yīng)該是自己最嫻熟、最能理解的哪一種。那是一種積存、一種磨練，千萬不要輕易去否認(rèn)。這里供給的方法只是其中一種，諸多技巧中，假設(shè)覺得好就用，不好就不用。KRPKRF、r，它們之間存在換算關(guān)系，建議參考相關(guān)資料；假設(shè)設(shè)置BCM模式下的LP=1，其他工作條件不變，則：NP的變化不會轉(zhuǎn)變DMAXNP釋疑：1、KRP1.000.66KRP0.660.33降時，峰值電流的下降幅度格外有限；2KRP1.000.33LP相反(I=V*TON/LP)；3、KRP1.000.66KRP0.660.33降時，有效電流的下降幅度格外有限；4、KRP1.000.33BDC由于比照中的NP會有所不同，所以氣隙、BDC、BAC的變化趨勢僅僅是起有限的參考作用；關(guān)于BDC、BAC具體描述：①外加的伏秒值、匝數(shù)、磁芯面積打算了交變磁通量(BAC)；VTon(n)+Np+Ae→△B②直流平均電流值、匝數(shù)、磁路長度打算了直流磁場強(qiáng)度(BDC)；Idc+Np+Le(lg)→Hdc③加氣隙和不加氣隙，磁芯飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度是一樣的；但加氣隙的磁芯能顯著減小剩Br，另外，加氣隙可以承受大的多的直流電流；5、KRP1.000.33BDC、LPNPBAC6、KRP1.000.33LPLP作為參考數(shù)值。需要明白，在保持匝數(shù)比(DMAX)不變的狀況下，產(chǎn)品中的各種電壓應(yīng)力不會有任何轉(zhuǎn)變(DMAX打算了電壓應(yīng)力，也不能夠大幅度轉(zhuǎn)變，只適合微調(diào))。我們可以通過爭論KRP(LP)變化時，各種電流應(yīng)力與磁芯參數(shù)的變化趨勢，最終找出最優(yōu)設(shè)計。7、承受此方法設(shè)計變壓器時，建議承受V*TON，而不是I2*LP，由于DMAX(打算TON)幾乎是固定量變化不大，而LPKRP比較簡潔。8、需要認(rèn)真理解NPLP9、進(jìn)展KRP及變壓器設(shè)計時，需要嚴(yán)密聯(lián)系各種參數(shù)(電壓、電流應(yīng)力，磁性參數(shù))，無法對全局進(jìn)展優(yōu)化分析。10、關(guān)于KRP的相關(guān)介紹，可以參考PI的相關(guān)設(shè)計資料；關(guān)于KRFrKRP，其他公司也有各種不同的描述，但他們要表達(dá)的意思其實(shí)都差不多。掌握模式：電壓型、電流型、ON/OFF開關(guān)掌握(RCC)電壓型掌握典型芯片：SG3524/3525、TOP22X/23X/24X等等電流型掌握典型芯片：TL494、UC3842/3/4/5、NCP1200、NCP1337等等ON/OFFTNYRCCPI包括局部設(shè)計思路等等，并不代表PI的設(shè)計理念比其他公司更優(yōu)秀，僅僅是我更生疏些而已，而且這些