|
本篇以“AC/DC PWM方式反激式转换器设计方法”为题，重温绝缘型反激式转换器的基础、说明设计步骤、规格决定、电源IC的选择以及实际的电路设计和基板布局等事宜，这里“总结”如下。 开关电源电路基本上属于模拟电路，其设计原则不变。但开关包含大电流ON/OFF的工作在内，因此设计时必须考虑高频谐波和EMI。 AC/DC转换器会使用到数百伏特的高电压，和传感器电路等不同，必须使用高耐压部件，因此设计者须具备绝缘和高耐压部件相关知识。
从绝缘电源的角度来看，必须设计变压器。虽然部件简单不复杂，但不适合没有操作经验的人员设计，是电源电路上基本且非常重要的部件。 决定部件常量时，会利用计算公式取得常量，或根据电路条件和过往经验，决定大略的数值。可惜的是包含决定余量的方法在内，根据经验法则做出决定终非正确做法，仍应该重复设计、试作、评估后再决定各项常量。
无论如何，由于它属于模拟电路，因此决定常量的方法大部分都是“大致上这样”，其中可能有无法同意的做法，但相对来说，也并非要常量完全吻合才能工作，在允许某一程度落差的组合中，或许只要调整至优化就可以取得协调。也就是说，由3位设计人员设计同一规格的电源，例如反激的基本构造或许一样，但细部却是三人三种。这可说是设计模拟电路、电源电路有趣的地方。 以下将总结本篇说明过的项目，特别是“2．设计步骤”开始每一个项目的关键要点。各阶段都有应仔细理解的内容，希望各位能再次确认。 ＜AC/DC PWM方式反激式转换器设计方法＞ - 绝缘型反激式转换器的基础
- 设计步骤[backcolor=rgb(247, 247, 247) !important]关键要点
・在一开始设计时，大多尚未决定电源的规格，但仍推荐尽量在确认好规格后，再开始着手设计。 ・在实际设计电源时，电源IC占了非常重要的地位，会因为使用的IC来决定电路和部件。 ・在判断能否量产时，除了符合、不符合要求规格外，也必须权衡调整。
电源规格的决定[backcolor=rgb(247, 247, 247) !important]关键要点・在开始设计时，应尽可能收集必要的资料，在可以变更的前提下，于容许范围内弹性设计电源规格。
设计使用IC的选择[backcolor=rgb(247, 247, 247) !important]关键要点・近年来电源设计，会根据所使用的电源IC，大略决定电路和部件，因此请参考电路范例等来构思整個电路。
绝缘型反激式转换器电路设计
- 变压器设计（数值计算）[backcolor=rgb(247, 247, 247) !important]关键要点
・基本上需要满足设计电路的变压器设计。 ・有不少工程师觉得变压器设计非常麻烦，因此可以寻求IC厂商和变压器厂商支援。
- 变压器设计（构造设计）－其1
- 变压器设计（构造设计）－其2[backcolor=rgb(247, 247, 247) !important]关键要点
・计算出数值后，进入具体的变压器构造的设计。 ・计算出数值后，如果能大略完成构造设计，有望在变压器厂商等的协助下，设计出最终版本。
- 主要部件的选定－MOSFET相关 其1[backcolor=rgb(247, 247, 247) !important]关键要点
・选定开关晶体管（MOSFET）主要考量漏极－源极间耐压、峰值电流、导通电阻损耗、封装容许损耗。 ・单纯的纸上计算仍很难严谨地做出选定，仍须靠经验法则和实际测量才行。
- 主要部件的选定－MOSFET相关 其2[backcolor=rgb(247, 247, 247) !important]关键要点
・为了控制开关用晶体管（MOSFET）的工作，依据电源IC的规格设计电路。 ・请遵照电源IC的技术规格中，所记载的决定电路、常量的方法等内容。
- 主要部件的选定－CIN和缓冲[backcolor=rgb(247, 247, 247) !important]关键要点
・输入电容器CIN能在输入电源瞬断或开关时，补足所流入的输入电流，是电路上非常重要的装置。 ・基本上缓冲电路为必要配件，能在输入产生浪涌时，保护开关晶体管。
- 主要部件的选定－输出整流器和Cout[backcolor=rgb(247, 247, 247) !important]关键要点
・基本的电路工作与二极管整流式DC/DC转换器相同。 ・输出整流二极管，使用损耗小的肖特基二极管、快速恢复二极管。 ・输出电容器所使用的电解电容器，要根据纹波电流和寿命充分考量。
- 主要部件的选定－IC的VCC相关[backcolor=rgb(247, 247, 247) !important]关键要点
・电源IC必须使用电源IC内的控制电路用的低电压DC电源（呼称例：VCC等），一般而言会使用变压器的辅助绕组（其他呼称：VCC绕组、三级绕组等）。 ・电源的生成大多利用简单的二极管整流。 ・电压依照IC规格，特别是AC/DC是从高电压转换而来，必须注意不要超过额定值。
- 主要部件的选定－IC的设定、其他[backcolor=rgb(247, 247, 247) !important]关键要点
・使用电源IC的设计中，除了基本部件（桥式二极管、变压器等）外，还需电源IC功能设定等部件。 ・电源IC部件的常量等遵照技术规格、应用备忘录、设计手册等的说明。 ・大多用来设定保护电路的差动等級和限制值等，主要有电阻和电容器等部件。
- EMI对策及输出噪声对策[backcolor=rgb(247, 247, 247) !important]关键要点
・开关电源是潜在的EMI源头，必须同时针对传导噪声和辐射噪声采取对策。 ・从EMC的角度来看，主要是辐射（辐射噪声）对策。 ・基本对策是噪声滤波器的设置，与基板布局或基本部件也有关系。
基板布局例[backcolor=rgb(247, 247, 247) !important]关键要点・开关电源设计时，基板布局会对电源性能和EMC造成非常大的影响。 ・基本上会流过大电流的线尽量粗、尽量缩短、环路尽量缩小。 ・控制信号线和噪声多的线分开配置，也不能经过变压器正下方。
| 
[复制链接]
/2 
发表于 2019-10-16 15:46:20
