[问答]

教您如何PSR原边反馈开关电源设计的“独特”方法？

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 低成本、超小占用空间方案设计基本都是采用PSR原边反馈反激式，通过原边反馈稳压省掉电压反馈环路（TL431和光耦）和较低的EMC辐射省掉Y电容，不仅省成本而且省空间，得到很多电源工程师采用。教您如何PSR原边反馈开关电源设计的“独特”方法？ 0
2019-1-15 14:32:57　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × 红绿白该类别下有 67 个回答。邀请回答曾庆发该类别下有 66 个回答。邀请回答 jf_50240986 该类别下有 31 个回答。邀请回答 ben111 该类别下有 30 个回答，其中被选为最佳答案 2 次。邀请回答思考明天该类别下有 26 个回答。邀请回答王栋春该类别下有 19 个回答，其中被选为最佳答案 87 次。邀请回答 shaorc 该类别下有 18 个回答。邀请回答等待三天该类别下有 16 个回答。邀请回答硬件工程师1 该类别下有 15 个回答。邀请回答我很爱你该类别下有 12 个回答。邀请回答电子小杨123 该类别下有 12 个回答。邀请回答 w592171813 该类别下有 11 个回答，其中被选为最佳答案 1 次。邀请回答零玖电脑该类别下有 11 个回答。邀请回答 nuannuan2311a 该类别下有 10 个回答。邀请回答杨肖该类别下有 10 个回答。邀请回答纸短情长wer 该类别下有 9 个回答。邀请回答 CDCNKA 该类别下有 9 个回答。邀请回答 k3522850 该类别下有 9 个回答。邀请回答大洼球王该类别下有 9 个回答。邀请回答 xuguiyuanfu 该类别下有 9 个回答。邀请回答举报李义坤相关推荐 • 有没有大神懂原边反馈开关电源的 3854 • 求一款multisim里的开关电源芯片，急求 11109 • 银联宝常用的开关电源芯片U6315A的特点 3511 • 开关电源的冷地和热地是什么？ 5425 • 开关电源的我的误解 8290 • 原边反馈电源管理芯片是什么样的，它有什么优点？ 3133 • 开关电源反馈部分怎么做到线性调节？ 2603 • 求大神指教正激双管开关电源的原边可以不用吸收威廉希尔官方网站吗？ 1788 • 开关电源的偏置绕组的位置问题 4606 • 谈“开关电源芯片U6201”特性如何？ 6026 3个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 结合实际来讲讲我对PSR原边反馈开关电源设计的“独特”方法　　全电压输入，输出5V/1A，符合能源之星2之标准，符合IEC60950和EN55022安规及EMC标准。因充电器为了方便携带，一般都要求小体积，所以针对5W的开关电源充电器一般都采用体积较小的EFD-15和EPC13的变压器，此类变压器按常规计算方式可能会认为CORE太小，做不到，如果现在还有人这样认为，那你就OUT了。　　磁芯以确定，下面就分别讲讲采用EFD15和EPC13的变压器设计5V/1A5W的电源变压器。　　1.EFD15变压器设计　　目前针对小变压器磁芯，特别是小公司基本都无从得知CORE的B/H曲线，因PSR线路对变压器漏感有所要求。　　所以从对变压器作最小漏感设计入手：　　已知输出电流为1A，5W功率较小，所以铜线的电流密度选8A/mm2，　　次级铜线直径为:SQRT(1/8/3.14)2=0.4mm。　　通过测量或查询BOBBIN资料可以得知，EFD15的BOBBIN的幅宽为9.2mm。　　因次级采用三重绝缘线，0.4mm的三重绝缘线实际直径为0.6mm。　　为了减小漏感把次级线圈设计为1整层，次级杂数为：9.2/0.6mm=15.3Ts,取15Ts。　　因IC内部一般内置VDS耐压600~650V的MOS，考虑到漏感尖峰，需留50~100V的应力电压余量，所以反射电压需控制在100V以内，　　得：(Vout+VF)n<100,即：n<100/（5+1）,n<16.6, 　　取n=16.5,得初级匝数NP=1516.5=247.5 　　取NP=248，代入上式验证，（Vout+VF）(NP/NS)<100, 　　即(5+1)(248/15)=99.2<100,成立。　　确定NP=248Ts. 　　假设：初级248Ts在BOBBIN上采用分3层来绕，因多层绕线考虑到出线间隙和次层以上不均匀，需至少留1Ts余量（间隙）。　　得：初级铜线可用外径为：9.2/(248/3+1)=0.109mm，对应的实际铜线直径为0.089mm，太小（小于0.1mm不易绕制），不可取。　　假设：初级248Ts在BOBBIN上采用分4层来绕，初级铜线可用外径为：9.2/(248/4+1)=0.146mm，对应的铜线直径为0.126mm，实际可用铜线直径取0.12mm。　　IC的VCC电压下限一般为10~12V，考虑到至少留3V余量，取VCC电压为15V左右，　　得：NV=Vnv/(Vout+VF)NS=15/(5+1)15=37.5Ts,取38Ts。　　因PSR采用NV线圈稳压，所以NV的漏感也需控制，仍然按整层设计，　　得：NV线径=9.2/(38+1)=0.235mm,对应的铜线直径为0.215mm，实际可用铜线直径取0.2mm。也可采用0.1mm双线并饶。　　到此，各线圈匝数就确定下来了。　　绕完屏蔽后，保TAPE1层；　　再绕初级，按以上计算的分4层绕制，完成后包TAPE1层；　　为减小初次级间的分布电容对EMC的影响，再用0.1mm的线绕一层屏蔽，包TAPE1层；　　再绕次级，包TAPE1层；　　再绕反馈，包TAPE2层。　　可能有人会说：怎么没有计算电感量？因前面说了，CORE的B/H不确定，所以得先从确定饱和AL值下手。　　把变压器CORE中柱研磨一点，然后装上以上方式绕好的线圈装机，并用示波器检测Rsenes上的波形，见下图中R5。　　输入AC90V/50Hz，慢慢加载，观察CORE有没有饱和，如果有饱和迹象，拆下再研磨……直到负载到1.1~1.2A刚好出现一点饱和迹象。（此波形需把波形放大到满屏观察最佳）　　OK，拆下变压器测量电感量，此时所测得的电感量作为最大值依据，再根据厂商制造能力适当留+3%~+5%的误差范围和余量，如：测量为2mH,则取2-20.05=1.9mH，误差为+/-0.1mH。　　现在再来验证以上参数变压器BOBBIN的绕线空间。　　已知：E1和E2铜线直径为0.1mm,实际外径为0.12mm；　　NP铜线直径为0.12mm,实际外径为0.14mm；　　NS铜线直径为0.4mm,实际外径为0.6mm；　　TAPE采用0.025mm厚的麦拉胶纸。　　A. 　　NV若采用铜线直径为0.2mm,实际外径为0.22mm 　　线包单边厚度为：E1+TAPE+NP+TAPE+E2+TAPE+NS+TAPE+NV+TAPE 　　=0.12+0.025+0.144+0.025+0.12+0.025+0.6+0.025+0.22+0.0252=1.77mm. 　　B. 　　NV若采用铜线直径为0.1mm双线并饶,实际外径为0.12mm 　　线包单边厚度为：E1+TAPE+NP+TAPE+E2+TAPE+NS+TAPE+NV+TAPE 　　=0.12+0.025+0.144+0.025+0.12+0.025+0.6+0.025+0.12+0.0252=1.67mm. 　　测量或查EFD15的BOBBIN的单边槽深为2.0mm，所以以上2种方式绕制的变压器都可行。　　2.EPC13的变压器设计　　依然沿用以上设计方法，测量或查BOBBIN资料可得EPC13BOBBIN幅宽为6.8mm，　　次级匝数为：6.8/0.6=11.3Ts,取11Ts. 　　初级匝数为：1116.5=181.5Ts,取182Ts. 　　反馈匝数为：15/(5+1)11=27.5Ts,取28Ts. 　　EPC13的绕线方式同EFD15，在这里就不再重复了。　　以上变压器设计出的各项差数是以控制漏感为出发点的，各项参数（肖特基的VF,MOS管的电压应力余量……）都是零界或限值，实际设计中会因次级绕线同名端对应输出PIN位出现交叉，或输出飞线套铁氟龙套管，或供应商的制程能力，都会使次级线圈减少1~2圈，对应的初级和反馈也需根据匝比减少圈数；另，目前市场的竞争导致制造商把IC内置MOS管的VDS耐压减小一点来节省成本，为保留更大的电压应力余量，需再减少初级匝数；以上的修改都会对EMC辐射造成负面影响，对应的取舍还需权衡，但前提是必须使产品工作在DCM模式。　　从08年市场上推出PSR原边反馈方案到现在我一直都有在用此方案设计产品，回顾看看，市场上也出现了很多不同品牌的PSR方案，但相对以前刚推出的PSR控制IC来说，有因市场反映不良而不断改进的部分，但也有因为恶性竞争而COSTDOWN的部分。主要讲讲COSTDOWN的部分。　　因受一些品牌在IC封装工艺上的专利限制，所以目前大部分的内置MOS的IC（不仅是PSR控制IC，也包括PWM控制IC）采用的是在基板上置入控制晶圆和MOS晶圆，之间用金线作跳线连接，这样就有2个问题产品了：　　1.金线带来的EMC辐射。　　2.研制控制晶圆的公司可以自己控制控制晶圆的成本，但MOS晶圆一般采用的从MOS晶圆生产上购买，这样一来，MOS晶圆的成本控制也成为IC成本控制的案上肉。　　辐射可以采用优化设计来控制。　　但MOS晶圆的COSTDOWN的路径来源于降低其VDS的耐压，目前已有很多不同品牌的IC将VDS为650V的内置MOS降到620~630V，甚至560~600V。这样一来，只控制漏感降低VDS峰值电压是不够的，所以还需为VDS保留更大的电压应力余量。　　下面再以EPC13为实例，讲讲优化设计后的变压器设计。　　方法同上，先计算出次级，因考虑到输出飞线套铁氟龙套管或输出线与BOBBINPIN位交叉，所以需预留1匝空间，得：次级匝数为：6.8/0.6-1=10.3，取10Ts. 　　再计算初级匝数，因考虑到为MOS管留更大的电压应力余量，所以反射电压取之前的75% 　　得：（Vout+VF）n<10075% 　　输出5V/1A，采用2A/40V的肖特基即可，2A/40V的肖特基其VF值一般为0.55V。　　代入上式得：n<13.51, 　　取13.5，得NP=1013.5=135Ts. 　　代入上式验证（5+0.55）（135/10）=74.925<75,成立。　　确定NP=135Ts. 　　下面再计算反馈匝数，　　依然取反馈电压为15V，　　得，15/（5+0.55）*10=27Ts. 　　下面来确定绕线顺序。　　因要工作在DCM模式，且采用无Y设计，DI/DT比较大，变压器磁芯研磨气隙会产生穿透力强杂散磁通导致线圈测试涡流，影响EMC噪音，所以需先在BOBBIN上采用0.1mm直径的铜线绕满一层作为屏蔽，且引出端接NV的地线。

2019-1-15 14:33:59 评论举报李勇俊