【專題】反激式電源設計及應用四
[green]本專題由cmg發起[/green]
不知哪位高手可以幫幫忙,替我寫幾部分,謝謝!當然,如果大家感覺沒什么意思,就結束這個專題.
1)RCD吸收電路的設計方法.
2)反激電源多路輸出交叉調整率的產生原因和改進方法.
3) 開關電源電磁干擾產生的原因及對策.
4)反激電源的控制環路零,極點分析及環路定性分析(定量
分析要占用大量的時間和篇幅)
5)大功率反激電源:雙管反激.
6)反激電源的軟開關和無損吸收.
變壓器因為已經有很多帖子了,在此專題里面不在贅述.
【專題】反激式電源設計及應用四
全部回復(205)
正序查看
倒序查看
反激電源多路輸出交叉調整率的產生原因和改進方法.
理論上反激電源比正激電源更使用于多路輸出,但實際上反擊電源的多路輸出交叉調整率比正激電源更難做,這主要是正激后面加了個偶合電感,而反激的漏感不是零.
很多人做反激電源時都遇到這個問題,一路輸出穩定性非常好,但多路輸出時沒有直接取反饋的路的電壓會隨其他路的負載變化而劇烈變化,這是什么原因呢?
原來,在MOS關斷,次級輸出時能量的分配是有規律的,它是按漏感的大小來分配,具體是按匝比的平方來分配(這個可以證明,把其他路等效到一路就可得出結果)如:5V 3匝,漏感1uH,12V 7匝,如果漏感為(7/3)(平方)*1=5.4uH,則兩路輸出的電流變化率是一樣的,沒有交叉調整率的問題,但如果漏感不匹配時,就會有很多方面影響到輸出調整率:1.次級漏感,這是明顯的; 2,輸入電壓,如果設計不是很連續,則在高壓時進入DCM狀態,DCM時由于電流沒有后面的平臺,漏感影響更顯著.
改進方法:1,變壓器工藝,讓功率比較大,電壓比較低的繞組最靠近初級,其漏感最小,電壓比較高,功率比較小的遠離初級,這樣就增加了其漏感.2,電路方法,電壓輸出較高的繞組在整流管前面加一個小的磁珠或一個小的電感,人為增加其漏感,這樣電流的變化率就接近于主輸出,電壓就穩定.3,電壓相近的輸出,如:3.3V 5V,按我們的解釋其漏感應該差別很小,這時就要把這兩個繞組繞在同一層里面,甚至有時候5V要借用3.3的繞組,也就是所謂的堆疊繞法,來保證其漏感比.
另外有時候電壓不平衡是由于算出的匝數不為整數造成的,如半匝,當然半匝是有辦法繞的,但半匝的繞法也是很危險的(可參考其他資料),這是我們可以通過二極管的壓降來調整,如12V用7匝,5V用3匝,如果發現12V偏高,則12V借用5V的3匝,但剩下的4匝的起點從5V輸出的整流管后面連接,則12V的整流管的壓降為兩組輸出整流管的壓降和,如:0.5(5V)+0.7(12V)=1.2V,另外12V輸出負載變化時,其電流必然引起5V整流管的壓降變化,也就是5V輸出變化,而5V的變化會通過反饋調整,這樣也間接控制了12V.
理論上反激電源比正激電源更使用于多路輸出,但實際上反擊電源的多路輸出交叉調整率比正激電源更難做,這主要是正激后面加了個偶合電感,而反激的漏感不是零.
很多人做反激電源時都遇到這個問題,一路輸出穩定性非常好,但多路輸出時沒有直接取反饋的路的電壓會隨其他路的負載變化而劇烈變化,這是什么原因呢?
原來,在MOS關斷,次級輸出時能量的分配是有規律的,它是按漏感的大小來分配,具體是按匝比的平方來分配(這個可以證明,把其他路等效到一路就可得出結果)如:5V 3匝,漏感1uH,12V 7匝,如果漏感為(7/3)(平方)*1=5.4uH,則兩路輸出的電流變化率是一樣的,沒有交叉調整率的問題,但如果漏感不匹配時,就會有很多方面影響到輸出調整率:1.次級漏感,這是明顯的; 2,輸入電壓,如果設計不是很連續,則在高壓時進入DCM狀態,DCM時由于電流沒有后面的平臺,漏感影響更顯著.
改進方法:1,變壓器工藝,讓功率比較大,電壓比較低的繞組最靠近初級,其漏感最小,電壓比較高,功率比較小的遠離初級,這樣就增加了其漏感.2,電路方法,電壓輸出較高的繞組在整流管前面加一個小的磁珠或一個小的電感,人為增加其漏感,這樣電流的變化率就接近于主輸出,電壓就穩定.3,電壓相近的輸出,如:3.3V 5V,按我們的解釋其漏感應該差別很小,這時就要把這兩個繞組繞在同一層里面,甚至有時候5V要借用3.3的繞組,也就是所謂的堆疊繞法,來保證其漏感比.
另外有時候電壓不平衡是由于算出的匝數不為整數造成的,如半匝,當然半匝是有辦法繞的,但半匝的繞法也是很危險的(可參考其他資料),這是我們可以通過二極管的壓降來調整,如12V用7匝,5V用3匝,如果發現12V偏高,則12V借用5V的3匝,但剩下的4匝的起點從5V輸出的整流管后面連接,則12V的整流管的壓降為兩組輸出整流管的壓降和,如:0.5(5V)+0.7(12V)=1.2V,另外12V輸出負載變化時,其電流必然引起5V整流管的壓降變化,也就是5V輸出變化,而5V的變化會通過反饋調整,這樣也間接控制了12V.
0
回復
@cmg
反激電源多路輸出交叉調整率的產生原因和改進方法.理論上反激電源比正激電源更使用于多路輸出,但實際上反擊電源的多路輸出交叉調整率比正激電源更難做,這主要是正激后面加了個偶合電感,而反激的漏感不是零.很多人做反激電源時都遇到這個問題,一路輸出穩定性非常好,但多路輸出時沒有直接取反饋的路的電壓會隨其他路的負載變化而劇烈變化,這是什么原因呢? 原來,在MOS關斷,次級輸出時能量的分配是有規律的,它是按漏感的大小來分配,具體是按匝比的平方來分配(這個可以證明,把其他路等效到一路就可得出結果)如:5V3匝,漏感1uH,12V7匝,如果漏感為(7/3)(平方)*1=5.4uH,則兩路輸出的電流變化率是一樣的,沒有交叉調整率的問題,但如果漏感不匹配時,就會有很多方面影響到輸出調整率:1.次級漏感,這是明顯的;2,輸入電壓,如果設計不是很連續,則在高壓時進入DCM狀態,DCM時由于電流沒有后面的平臺,漏感影響更顯著.改進方法:1,變壓器工藝,讓功率比較大,電壓比較低的繞組最靠近初級,其漏感最小,電壓比較高,功率比較小的遠離初級,這樣就增加了其漏感.2,電路方法,電壓輸出較高的繞組在整流管前面加一個小的磁珠或一個小的電感,人為增加其漏感,這樣電流的變化率就接近于主輸出,電壓就穩定.3,電壓相近的輸出,如:3.3V5V,按我們的解釋其漏感應該差別很小,這時就要把這兩個繞組繞在同一層里面,甚至有時候5V要借用3.3的繞組,也就是所謂的堆疊繞法,來保證其漏感比.另外有時候電壓不平衡是由于算出的匝數不為整數造成的,如半匝,當然半匝是有辦法繞的,但半匝的繞法也是很危險的(可參考其他資料),這是我們可以通過二極管的壓降來調整,如12V用7匝,5V用3匝,如果發現12V偏高,則12V借用5V的3匝,但剩下的4匝的起點從5V輸出的整流管后面連接,則12V的整流管的壓降為兩組輸出整流管的壓降和,如:0.5(5V)+0.7(12V)=1.2V,另外12V輸出負載變化時,其電流必然引起5V整流管的壓降變化,也就是5V輸出變化,而5V的變化會通過反饋調整,這樣也間接控制了12V.
反激好處也很明顯
除了反沖續流不用加,假負荷也可以不加吧!
除了反沖續流不用加,假負荷也可以不加吧!
0
回復
@cmg
反激電源多路輸出交叉調整率的產生原因和改進方法.理論上反激電源比正激電源更使用于多路輸出,但實際上反擊電源的多路輸出交叉調整率比正激電源更難做,這主要是正激后面加了個偶合電感,而反激的漏感不是零.很多人做反激電源時都遇到這個問題,一路輸出穩定性非常好,但多路輸出時沒有直接取反饋的路的電壓會隨其他路的負載變化而劇烈變化,這是什么原因呢? 原來,在MOS關斷,次級輸出時能量的分配是有規律的,它是按漏感的大小來分配,具體是按匝比的平方來分配(這個可以證明,把其他路等效到一路就可得出結果)如:5V3匝,漏感1uH,12V7匝,如果漏感為(7/3)(平方)*1=5.4uH,則兩路輸出的電流變化率是一樣的,沒有交叉調整率的問題,但如果漏感不匹配時,就會有很多方面影響到輸出調整率:1.次級漏感,這是明顯的;2,輸入電壓,如果設計不是很連續,則在高壓時進入DCM狀態,DCM時由于電流沒有后面的平臺,漏感影響更顯著.改進方法:1,變壓器工藝,讓功率比較大,電壓比較低的繞組最靠近初級,其漏感最小,電壓比較高,功率比較小的遠離初級,這樣就增加了其漏感.2,電路方法,電壓輸出較高的繞組在整流管前面加一個小的磁珠或一個小的電感,人為增加其漏感,這樣電流的變化率就接近于主輸出,電壓就穩定.3,電壓相近的輸出,如:3.3V5V,按我們的解釋其漏感應該差別很小,這時就要把這兩個繞組繞在同一層里面,甚至有時候5V要借用3.3的繞組,也就是所謂的堆疊繞法,來保證其漏感比.另外有時候電壓不平衡是由于算出的匝數不為整數造成的,如半匝,當然半匝是有辦法繞的,但半匝的繞法也是很危險的(可參考其他資料),這是我們可以通過二極管的壓降來調整,如12V用7匝,5V用3匝,如果發現12V偏高,則12V借用5V的3匝,但剩下的4匝的起點從5V輸出的整流管后面連接,則12V的整流管的壓降為兩組輸出整流管的壓降和,如:0.5(5V)+0.7(12V)=1.2V,另外12V輸出負載變化時,其電流必然引起5V整流管的壓降變化,也就是5V輸出變化,而5V的變化會通過反饋調整,這樣也間接控制了12V.
不解渴!
1、關于匝比平方的問題是這樣的:電感值L=匝數的平方*AL(磁芯的電感因子).本質上還是電感量的問題.能量:P=1/2LI^2.
2、漏感隨便怎么調,如果不采取穩壓措施一個繞組的負載狀態(I)都會影響另一繞組.(個人觀點)
1、關于匝比平方的問題是這樣的:電感值L=匝數的平方*AL(磁芯的電感因子).本質上還是電感量的問題.能量:P=1/2LI^2.
2、漏感隨便怎么調,如果不采取穩壓措施一個繞組的負載狀態(I)都會影響另一繞組.(個人觀點)
0
回復
@huangcb
我頂!急盼老兄跟劉勝利樣,出本書來,學習學習.純粹的理論和應用工程技術畢竟有很大的差別!
千萬不要忽視理論!
理論是指導實踐的,這是真理,如果沒有理論,當你有問題時就無處下手,有的人就到處改,到處試,改好了也不知道其所以然.要知道,電源設計應該是一個嚴格的數學過程,如果不能做到這一點,說明還有很多東西需要學習.
如果我真寫書的話,每一點都會有理論解釋,只是在BBS上,畫圖,寫公式都很麻煩(實際上我根本就不知道怎么弄),所以只能寫幾句.
劉勝利很熟悉,還送了我一本書,他的書基本上是實驗數據堆起來的,很佩服老劉的精神,很大年紀了還在做實驗研究.不過老人家很好玩:你跟他講話一定要先讓他講完,否則插不進嘴.
理論是指導實踐的,這是真理,如果沒有理論,當你有問題時就無處下手,有的人就到處改,到處試,改好了也不知道其所以然.要知道,電源設計應該是一個嚴格的數學過程,如果不能做到這一點,說明還有很多東西需要學習.
如果我真寫書的話,每一點都會有理論解釋,只是在BBS上,畫圖,寫公式都很麻煩(實際上我根本就不知道怎么弄),所以只能寫幾句.
劉勝利很熟悉,還送了我一本書,他的書基本上是實驗數據堆起來的,很佩服老劉的精神,很大年紀了還在做實驗研究.不過老人家很好玩:你跟他講話一定要先讓他講完,否則插不進嘴.
0
回復
@ridgewang
不解渴!1、關于匝比平方的問題是這樣的:電感值L=匝數的平方*AL(磁芯的電感因子).本質上還是電感量的問題.能量:P=1/2LI^2.2、漏感隨便怎么調,如果不采取穩壓措施一個繞組的負載狀態(I)都會影響另一繞組.(個人觀點)
回答.
1.你說的問題是電感的電感量,而漏感是不遵守這個規律的,你可以把其他組的電壓,電流,漏感等效到一組,然后
就看到我的結論,只有每個繞組的電流上升率一樣時,理論上電壓就不會再隨負載而變化.
2.因為漏感受很多因素的影響,不可能完全調整到理想狀態,所以實際上一個繞組還會影響另一個繞組,但可以把這個影響減到實際產品可應用的水平,而不需要加二次穩壓.
1.你說的問題是電感的電感量,而漏感是不遵守這個規律的,你可以把其他組的電壓,電流,漏感等效到一組,然后
就看到我的結論,只有每個繞組的電流上升率一樣時,理論上電壓就不會再隨負載而變化.
2.因為漏感受很多因素的影響,不可能完全調整到理想狀態,所以實際上一個繞組還會影響另一個繞組,但可以把這個影響減到實際產品可應用的水平,而不需要加二次穩壓.
0
回復
@cmg
回答.1.你說的問題是電感的電感量,而漏感是不遵守這個規律的,你可以把其他組的電壓,電流,漏感等效到一組,然后就看到我的結論,只有每個繞組的電流上升率一樣時,理論上電壓就不會再隨負載而變化.2.因為漏感受很多因素的影響,不可能完全調整到理想狀態,所以實際上一個繞組還會影響另一個繞組,但可以把這個影響減到實際產品可應用的水平,而不需要加二次穩壓.
有點糊涂
1.繞組的漏感和它的輸出電流有關嗎?
2.如果沒有關系(或關系不大),根據上面講的(在MOS關斷,次級輸出時能量的分配是有規律的,它是按漏感的大小來分配,具體是按匝比的平方來分配),該繞組分配所得的能量豈不是與輸出負載無關?
1.繞組的漏感和它的輸出電流有關嗎?
2.如果沒有關系(或關系不大),根據上面講的(在MOS關斷,次級輸出時能量的分配是有規律的,它是按漏感的大小來分配,具體是按匝比的平方來分配),該繞組分配所得的能量豈不是與輸出負載無關?
0
回復
@cmg
千萬不要忽視理論!理論是指導實踐的,這是真理,如果沒有理論,當你有問題時就無處下手,有的人就到處改,到處試,改好了也不知道其所以然.要知道,電源設計應該是一個嚴格的數學過程,如果不能做到這一點,說明還有很多東西需要學習. 如果我真寫書的話,每一點都會有理論解釋,只是在BBS上,畫圖,寫公式都很麻煩(實際上我根本就不知道怎么弄),所以只能寫幾句. 劉勝利很熟悉,還送了我一本書,他的書基本上是實驗數據堆起來的,很佩服老劉的精神,很大年紀了還在做實驗研究.不過老人家很好玩:你跟他講話一定要先讓他講完,否則插不進嘴.
有點問題請教!
如果是兩路,一路功率大輸出電壓高,另一路功率小,輸出電壓低,則那一路靠近初級?
多路輸出是用夾層饒法,還是普通饒法?
謝謝!
如果是兩路,一路功率大輸出電壓高,另一路功率小,輸出電壓低,則那一路靠近初級?
多路輸出是用夾層饒法,還是普通饒法?
謝謝!
0
回復
@cmg
反激電源多路輸出交叉調整率的產生原因和改進方法.理論上反激電源比正激電源更使用于多路輸出,但實際上反擊電源的多路輸出交叉調整率比正激電源更難做,這主要是正激后面加了個偶合電感,而反激的漏感不是零.很多人做反激電源時都遇到這個問題,一路輸出穩定性非常好,但多路輸出時沒有直接取反饋的路的電壓會隨其他路的負載變化而劇烈變化,這是什么原因呢? 原來,在MOS關斷,次級輸出時能量的分配是有規律的,它是按漏感的大小來分配,具體是按匝比的平方來分配(這個可以證明,把其他路等效到一路就可得出結果)如:5V3匝,漏感1uH,12V7匝,如果漏感為(7/3)(平方)*1=5.4uH,則兩路輸出的電流變化率是一樣的,沒有交叉調整率的問題,但如果漏感不匹配時,就會有很多方面影響到輸出調整率:1.次級漏感,這是明顯的;2,輸入電壓,如果設計不是很連續,則在高壓時進入DCM狀態,DCM時由于電流沒有后面的平臺,漏感影響更顯著.改進方法:1,變壓器工藝,讓功率比較大,電壓比較低的繞組最靠近初級,其漏感最小,電壓比較高,功率比較小的遠離初級,這樣就增加了其漏感.2,電路方法,電壓輸出較高的繞組在整流管前面加一個小的磁珠或一個小的電感,人為增加其漏感,這樣電流的變化率就接近于主輸出,電壓就穩定.3,電壓相近的輸出,如:3.3V5V,按我們的解釋其漏感應該差別很小,這時就要把這兩個繞組繞在同一層里面,甚至有時候5V要借用3.3的繞組,也就是所謂的堆疊繞法,來保證其漏感比.另外有時候電壓不平衡是由于算出的匝數不為整數造成的,如半匝,當然半匝是有辦法繞的,但半匝的繞法也是很危險的(可參考其他資料),這是我們可以通過二極管的壓降來調整,如12V用7匝,5V用3匝,如果發現12V偏高,則12V借用5V的3匝,但剩下的4匝的起點從5V輸出的整流管后面連接,則12V的整流管的壓降為兩組輸出整流管的壓降和,如:0.5(5V)+0.7(12V)=1.2V,另外12V輸出負載變化時,其電流必然引起5V整流管的壓降變化,也就是5V輸出變化,而5V的變化會通過反饋調整,這樣也間接控制了12V.
大家不要錯過學習的機會啊
這么多人看了,為什么不發言呢?搞懂了的再解釋的通俗點,不清楚的不妨再來點疑問.
這么多人看了,為什么不發言呢?搞懂了的再解釋的通俗點,不清楚的不妨再來點疑問.
0
回復
@ridgewang
大家不要錯過學習的機會啊這么多人看了,為什么不發言呢?搞懂了的再解釋的通俗點,不清楚的不妨再來點疑問.
各位,實際問題請教
小弟,電源行業入行兩年,經驗和理論都不足,不久前才發現這么個好地方,目前在上海工作,以后要想各位多多請教,
目前正經手一背投電視上用的開關電源,具體情況是100-240Vac in先PFC然后反激PWM,都是硬開關,PFC出來要有380V,0.4A去點燈,然后pwm輸出有5V,4A\\3.3V,2A
\\12V,1A\\-12V,1A\\ 隔離地21V,1-3.5A\\,我現在功能方面的問題主要是3.3v的問題,我把5V做主控回路,3.3V上用的LDO,但是要損耗3.4W,發熱兩太大,不知道各位有什么妙招可以不用加LDO讓3.3V很穩壓呢,因為這個是個數字電視的主芯片供電,要求精度很高!
小弟,電源行業入行兩年,經驗和理論都不足,不久前才發現這么個好地方,目前在上海工作,以后要想各位多多請教,
目前正經手一背投電視上用的開關電源,具體情況是100-240Vac in先PFC然后反激PWM,都是硬開關,PFC出來要有380V,0.4A去點燈,然后pwm輸出有5V,4A\\3.3V,2A
\\12V,1A\\-12V,1A\\ 隔離地21V,1-3.5A\\,我現在功能方面的問題主要是3.3v的問題,我把5V做主控回路,3.3V上用的LDO,但是要損耗3.4W,發熱兩太大,不知道各位有什么妙招可以不用加LDO讓3.3V很穩壓呢,因為這個是個數字電視的主芯片供電,要求精度很高!
0
回復
@philgo
各位,實際問題請教小弟,電源行業入行兩年,經驗和理論都不足,不久前才發現這么個好地方,目前在上海工作,以后要想各位多多請教, 目前正經手一背投電視上用的開關電源,具體情況是100-240Vacin先PFC然后反激PWM,都是硬開關,PFC出來要有380V,0.4A去點燈,然后pwm輸出有5V,4A\\3.3V,2A\\12V,1A\\-12V,1A\\隔離地21V,1-3.5A\\,我現在功能方面的問題主要是3.3v的問題,我把5V做主控回路,3.3V上用的LDO,但是要損耗3.4W,發熱兩太大,不知道各位有什么妙招可以不用加LDO讓3.3V很穩壓呢,因為這個是個數字電視的主芯片供電,要求精度很高!
問題?
LDO 是啥東東?????
LDO 是啥東東?????
0
回復
@cmg
反激電源多路輸出交叉調整率的產生原因和改進方法.理論上反激電源比正激電源更使用于多路輸出,但實際上反擊電源的多路輸出交叉調整率比正激電源更難做,這主要是正激后面加了個偶合電感,而反激的漏感不是零.很多人做反激電源時都遇到這個問題,一路輸出穩定性非常好,但多路輸出時沒有直接取反饋的路的電壓會隨其他路的負載變化而劇烈變化,這是什么原因呢? 原來,在MOS關斷,次級輸出時能量的分配是有規律的,它是按漏感的大小來分配,具體是按匝比的平方來分配(這個可以證明,把其他路等效到一路就可得出結果)如:5V3匝,漏感1uH,12V7匝,如果漏感為(7/3)(平方)*1=5.4uH,則兩路輸出的電流變化率是一樣的,沒有交叉調整率的問題,但如果漏感不匹配時,就會有很多方面影響到輸出調整率:1.次級漏感,這是明顯的;2,輸入電壓,如果設計不是很連續,則在高壓時進入DCM狀態,DCM時由于電流沒有后面的平臺,漏感影響更顯著.改進方法:1,變壓器工藝,讓功率比較大,電壓比較低的繞組最靠近初級,其漏感最小,電壓比較高,功率比較小的遠離初級,這樣就增加了其漏感.2,電路方法,電壓輸出較高的繞組在整流管前面加一個小的磁珠或一個小的電感,人為增加其漏感,這樣電流的變化率就接近于主輸出,電壓就穩定.3,電壓相近的輸出,如:3.3V5V,按我們的解釋其漏感應該差別很小,這時就要把這兩個繞組繞在同一層里面,甚至有時候5V要借用3.3的繞組,也就是所謂的堆疊繞法,來保證其漏感比.另外有時候電壓不平衡是由于算出的匝數不為整數造成的,如半匝,當然半匝是有辦法繞的,但半匝的繞法也是很危險的(可參考其他資料),這是我們可以通過二極管的壓降來調整,如12V用7匝,5V用3匝,如果發現12V偏高,則12V借用5V的3匝,但剩下的4匝的起點從5V輸出的整流管后面連接,則12V的整流管的壓降為兩組輸出整流管的壓降和,如:0.5(5V)+0.7(12V)=1.2V,另外12V輸出負載變化時,其電流必然引起5V整流管的壓降變化,也就是5V輸出變化,而5V的變化會通過反饋調整,這樣也間接控制了12V.
對改進方法的疑惑(未完,待續)
疑惑1:這樣做的目的是使大功率繞組與變壓器成緊偶合,小功率繞組松偶合.我們可以這樣理解,變壓器的B的變化主要取決于大功率繞組的電流I1.由于小功率繞組(V2,I2)是松偶合,故而I1的變化導致的B的變化,對V2影響不大.但是,V2畢竟是B的變化產生,即使是松偶合,I1的變化也將導致V2的變化.這樣做還有個問題,就是白白浪費了N2的匝數,實際承擔分壓比的匝數小于實際的匝數.
疑惑1:這樣做的目的是使大功率繞組與變壓器成緊偶合,小功率繞組松偶合.我們可以這樣理解,變壓器的B的變化主要取決于大功率繞組的電流I1.由于小功率繞組(V2,I2)是松偶合,故而I1的變化導致的B的變化,對V2影響不大.但是,V2畢竟是B的變化產生,即使是松偶合,I1的變化也將導致V2的變化.這樣做還有個問題,就是白白浪費了N2的匝數,實際承擔分壓比的匝數小于實際的匝數.
0
回復
