反激开关电源设计之器件选型

 

工程师在设计反激开关电源时,不仅要设计好电路,还必须能正确的选择元器件。x0a芯朋微技术团队在本期文章中为大家解读如何正确选择元器件。...



关注“芯朋”↑每周一篇电源技术干货!




我们在上两期发表了反激开关电源的设计难点:变压器优化及环路分析,获得了粉丝们的高度赞赏。

本期芯朋微技术团队为大家分享关键器件如何选型:

输入电容的容量和输出电容的纹波电流如何计算?

实用输入EMC滤波结构有哪些?

开关电源如何电磁兼容性设计?

开关管和输出二极管的损耗及结温如何估算?

……
一、输入电容   
< 整流电路>
根据能量守恒,Cbus放电能量应和开关变换器等效电阻Rload消耗能量相等,Cbus容量可由下式确定:
Vac=90V/50Hz,上图整流电路中参数的仿真结果如下,和理论值相符。
二、EMC滤波结构
两级熔断防雷结构;共模干扰抑制性差;

适用于18W以内无接地要求的开关电源。
C1 显著影响抗雷击能力;差/共模干扰抑制性好;

适用于18W以内开关电源。


抗雷击能力强;传导一致性差(LF1与LN间等效电容发生振荡);

不推荐使用。
抗雷击能力强;差/共模干扰抑制性好;

适用于18W以上开关电源。
EMC标准及应对
三、开关管


以上图所示参数,Vg=100V和Vg=380V 开关管Q1的工作电压电流波形如下:
(a) Vg=100V CCM模式
(b)Vg=380V DCM模式
开关管选型时Vds电压de-rating和Tj的温度de-rating要合理,通常降额系数为0.9。
由于仪器测量为开关管表面温度Tcase,需计算出开关管损耗换算到结温Tj。

开关管Q1损耗包括驱动损耗、导通损耗和开关损耗(含有Cds开通时刻放电损耗、开通瞬态电压电流交叉损耗、关断瞬态电压电流交叉损耗三部分。)
在DCM模式下,由于零电流开通,开通时刻电压电流交叉损耗为零。
四、输出二极管
反激变换器图中
所示参数,Vg=100V和Vg=380V 输出二极管D1的工作电压电流波形如下:
(a)   Vg=100V CCM模式
(b) Vg=380V DCM模式


二极管选型时Vrr电压de-rating和Tj的温度de-rating要合理,通常降额系数为0.9。
由于仪器测量为二极管表面温度Tcase,需计算损耗换算到结温Tj。二极管损耗包括导通损耗和开关损耗。
DCM模式下,由于零电流关断,反向恢复时间引起的开关损耗为零。
五、输出电容
A. 纹波电流在规格之内,理论计算如下:
 


反激变换器图中
所示参数,输出整流滤波各支路电流仿真结果如下图,和理论值相符。

B. 温升在规格之内,工作寿命合理: 工程经验是温升每下降10度,电容寿命增长一倍。

各位粉丝如需了解详情或申请样品使用,欢迎致电相关区域的技术应用联系人:

华南联系人:       汤先生 170 9342 4956

福建联系人:       郭先生 180 1558 2503

华东华北联系人:牟先生 158 6140 8376

访问官网

网址:www.chipown.com(←长按复制)了解更多,请访问官网!


    关注 芯朋微电子


微信扫一扫关注公众号

0 个评论

要回复文章请先登录注册