反激式开关电源有多少条回路,反激开关电源最占空载空比
来源:整理 编辑:亚灵电子网 2023-09-03 10:34:41
1,反激开关电源最占空载空比
计算变压器,按照0.42-0.45计算。太大,原边峰值电流太大,变压器容易饱和,太小,电流不足,带不了负载。反激式开关电源是指使用反激高频变压器隔离输入输出回路的开关电源."反激"(flyback)的具体所指是当输入为高电平(开关管接通)时输出线路中串联的电感为放电状态,相反当输入为高电平(开关管断开)时输出线路中的串联的电感为充电状态.与之相对的是"正激"(forward)式开关电源,当输入为高电平(开关管接通)时输出线路中串联的电感为充电状态,相反当输入为高电平(开关管断开)时输出线路中的串联的电感为放电状态,以此驱动负载.
2,开关电源的正激式与反激式的区别
开关电源反激式原理介绍,充电器工作原理讲解
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3,反激式开关电源
反激式开关电源是指使用反激高频变压器隔离输入输出回路的开关电源."反激"(FLY BACK)的具体所指是当输入为高电平(开关管接通)时输出线路中串联的电感为放电状态,相反当输入为高电平(开关管断开)时输出线路中的串联的电感为充电状态.与之相对的是"正激"(FORWARD)式开关电源,当输入为高电平(开关管接通)时输出线路中串联的电感为充电状态,相反当输入为高电平(开关管断开)时输出线路中的串联的电感为放电状态,以此驱动负载.正激的工作原理是在d的时候原边通过变压器向副边传输能量除了负载能量外多余的能量存储在输出电感和输出电容上。1-d的时候输出电感和输出电容维持负载输出反激的工作原理是在d的时候原边将能量存储在变压器的励磁电感里面(标准反激电路没有输出电感),1-d的时候励磁电感释放能量给负载和输出电容供电,下一个d周期时输出电容维持负载输出。所以你可以看出正激的变压器基本上只有能量传输的作用,反激的变压器不仅能量传输而且还具有能量存储的作用。这就是你问题的答案。
4,反激式开关电源
开关电源是相对线性电源说的。他输入端直接将交流电整流变成直流电,再在高频震荡电路的作用下,用开关管控制电流的通断,形成高频脉冲电流。在电感(高频变压器)的帮助下,输出稳定的低压直流电。由于变压器的磁芯大小与他的工作频率的平方成反比,频率越高铁心越小。这样就可以大大减小变压器,使电源减轻重量和体积。而且由于它直接控制直流,使这种电源的效率比线性电源高很多。这样就节省了能源,因此它受到人们的青睐。但它也有缺点,就是电路复杂,维修困难,对电路的污染严重。电源噪声大,不适合用于某些低噪声电路。
5,开关电源吸收回路
在开关电源,尤其是斩波器电路和桥式开关电源中,经常在MOS管或者IGBT两端并联吸收回路或者缓冲电路,而在单端反激式电源里通常在变压器绕组上并联RCD吸收电路。电阻和二极管并联,二极管方向与开关管导通方向一致,所以正向尖峰可以直接由二极管通过,再由变压器将能量耦合到副边,这样不仅将开关管两端的峰值降下来了,而且能量也利用起来了。而反向尖峰将由电阻消耗掉。电阻和电容并联,电容将消耗掉尖峰的高频(指非常细小的尖峰的最顶端部分),而尖峰的有一定宽度和能量的部分都由电阻消耗掉。所以,电阻并联二极管,正向尖峰相当于被二极管短接,直接耦合,所以效果非常好,峰值非常低,而电阻只消耗反向的峰值,中间有间隙,相对来说发热也会小一些。但是通常是不会直接用电阻并联二极管直接去吸收的,因为那样电阻就相当于有一个小的旁路,而正向直接由二极管通过,没办法工作,所以还需要串联一个电容才能使用。所以你这个问题应该是要不要加二极管的问题。如果整个电路尖峰较小,可以不要二极管,如果尖峰较大就需要加二极管,二极管可以直接耦合掉半周的尖峰,所以效果非常的好。工作原理不同, 反激式开关电源的变压器(磁性材料)是储能作用, 而正激式开关电源的磁性材料是能量传递作用, 如果一个工作周期完成后,不对磁材进行消磁(复位), 会产生累积磁饱和, 会大大降低效率,甚至烧毁功率管,所以,正激式开关电源的磁复位是必须的!补充解释一下反激式开关电源的工作过程, 充磁-> 泄磁(对次级回路充电)->充磁.而正激式的充磁过程和对次级充电的过程是同时的.
6,反激式开关电源为什么只适合做100W以下
反激式开关电源的优点和缺点 1 反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。 反激式开关电源在控制开关接通期间不向负载提供功率输出,仅在控制开关关断期间才把存储能量转化为反电动势向负载提供输出,但控制开关的占空比为 0.5时,变压器次级线圈输出的电压的平均值约等于电压最大值的的二分之一,而流过负载的电流正好等于变压器次级线圈最大电流的四分之一。即电压脉动系数 等于2,电流脉动系数等于4。反激式开关电源的电压脉动系数,和正激式开关电源的脉动系数基本相同,但是电流的脉动系数是正激式开关电源的电流脉动系数的 两倍。由此可知,反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。特别是,反激式开关电源使用的时候,为了防止电源开关管过压击,起占空比 一般都小于0.5,此时,流过变压器次级线圈的电流会出现断续,电压和电流的脉动系数都会增加,其电压和电流的输出特性将会变得更差。 2 反激式开关电源的瞬态控制特性相对来说比较差。 由于反激式开关电源仅在开关关断期间才向负载提供能量输出,当负载电流出现变化时,开关电源不能立即对输出电压或电流产生反应,而需要等到下一个周期 事,通过输出电压取样和调宽控制电路的作用,开关电源才开始对已经过去了的事情进行反应,即改变占空比,因此,反激式开关电源的瞬态控制特性相对来说比较 差。有时,当负载电流变化的频率和相位与取样、调宽控制电路输出的电压的延时特性在相位保持一致的时候,反激式开关电源输出电压可能会产生抖动,这种情况 在电视机的开关电源中最容易出现。 3 反激式开关电源变压器初级和次级线圈的漏感都比较大,开关电源变压器的工作效率低。 反激式开关电源变压器的铁芯一般需要留一定的气隙,一方面是为了防止变压器的铁芯因流过变压器的初级线圈的电流过大,容易产生磁饱和。另一方面是因为 变压器的输出功率小,需要通过调整电压器的气隙和初级线圈的匝数,来调整变压器初级线圈的电感量的大小。因此,反激式开关电源变压器初级和次级线圈的漏感 都比较大,从而会降低开关电源变压器的工作效率,并且漏感还会产生反电动势,容易把开关管击穿。 4 反激式开关电源的优点是电路比较简单,体积比较小,反激式开关电源输出电压受占空比的调制幅度,相对于正激式开关电源来要高很多。 反激式开关电源的优点是电路比较简单,比正激式开关电源少用了一个大的储能滤波电感,以及一个续流二极管,一次,反激式开关电源的体积要比正激式开关 电源的体积小,且成本也要低。此外,反激式开关电源输出电压受占空比的调制幅度,相对于正激式开关电源来要高很多,因此,反激式开关电源要求调控占空比的 误差信号幅度要比较低,误差信号放大器的增益和动态范围也要较小。由于这些优点,目前,反激式开关电源在家电领域中还是被广泛的应用。 5 反激式开关电源多用于功率较小的场合或是多路输出的场合。 6 反激式开关电源不需要加磁复位绕组。 在反激式开关电源中,在开关管关断的时候,反激式变换器的变压器储能向负载释放,磁芯自然复位,不需要加磁复位措施。 7.在反激式开关电源中,电压器既具有储能的功能,有具有变压和隔离的功能。 正激式开关电源的优点和缺点 1 正激式变压器开关电源输出电压的瞬态控制特性相对来说比较好。 正激式变压器开关电源正好是在变压器的初级线圈被直流电压激励时,变压器的次级线圈向负载提供功率输出,并且输出电压的幅度是基本稳定的,此时尽管输 出功率不停地变化,但输出电压的幅度基本还是不变,这说明正激式变压器开关电源输出电压的瞬态控制特性相对来说比较好;只有在控制开关处于关断期间,功率 输出才全部由储能电感和储能电容两者同时提供,此时输出电压虽然受负载电流的影响,但如果储能电容的容量取得比较大,负载电流对输出电压的影响也很小。 2 正激式变压器开关电源负载能力相对来说比较强。 由于正激式变压器开关电源一般都是选取变压器输出电压的一周平均值,储能电感在控制开关接通和关断期间都向负载提供电流输出,因此,正激式变压器开关 电源的负载能力相对来说比较强,输出电压的纹波比较小。如果要求正激式变压器开关电源输出电压有较大的调整率,在正常负载的情况下,控制开关的占空比最好 选取在0.5左右,或稍大于0.5,此时流过储能滤波电感的电流才是连续电流。当流过储能滤波电感的电流为连续电流时,负载能力相对来说比较强。 3正激式变压器开关电源的电压和电流输出特性要比反激式变压器开关电源好很多。 当控制开关的占空比为0.5时,正激式变压器开关电源输出电压uo的幅值正好等于电压平均值Ua的两倍,流过滤波储能电感电流的最大值Im也正好是平 均电流Io(输出电流)的两倍,因此,正激式变压器开关电源的电压和电流的脉动系数S都约等于2,而与反激式变压器开关电源的电压和电流的脉动系数S相 比,差不多小一倍,说明正激式变压器开关电源的电压和电流输出特性要比反激式变压器开关电源好很多。 4正激式开关电源比反激式变压器开关电源多用一个大储能滤波电感,以及一个续流二极管。 正激式变压器开关电源的缺点也是非常明显的。其中一个是电路比反激式变压器开关电源多用一个大储能滤波电感,以及一个续流二极管。此外,正激式变压器 开关电源输出电压受占空比的调制幅度,相对于反激式变压器开关电源来说要低很多,这个从(1-77)和(1-78)式的对比就很明显可以看出来。因此,正 激式变压器开关电源要求调控占空比的误差信号幅度比较高,误差信号放大器的增益和动态范围也比较大。 5正激式开关电源的体积比较大。 正激式变压器开关电源为了减少变压器的励磁电流,提高工作效率,变压器的伏秒容量一般都取得比较大(伏秒容量等于输入脉冲电压幅度与脉冲宽度的乘积, 这里用US来表示),并且为了防止变压器初级线圈产生的反电动势把开关管击穿,正激式变压器开关电源的变压器要比反激式变压器开关电源的变压器多一个反电 动势吸收绕组,因此,正激式变压器开关电源的变压器的体积要比反激式变压器开关电源的变压器的体积大。 6正激式开关电源的变压器初级线圈产生的反电动势电压要比反激式变压器开关电源产生的反电动势电压高。 正激式变压器开关电源还有一个更大的缺点是在控制开关关断时,变压器初级线圈产生的反电动势电压要比反激式变压器开关电源产生的反电动势电压高。因为 一般正激式变压器开关电源工作时,控制开关的占空比都取在0.5左右,而反激式变压器开关电源控制开关的占空比都取得比较小。 7双管正激式转换器可以应用于较高电压输入,较大功率输出的场合。 推挽式开关电源的优点和缺点 1推挽式开关电源输出电流瞬态响应速度很高,电压输出特性很好。推挽式开关电源是所有开关电源中电压利用率最高的开关电源。 由于推挽式开关电源中的两个控制开关轮流交替工作,其输出电压波形非常对称,并且开关电源在整个周期之内都向负载提供功率的输出,因此,其输出电流瞬 态响应速度很高,电压输出特性很好。推挽式开关电源是所有开关电源中电压利用率最高的开关电源。它在输入电压很低的情况下,仍然能维持很大的输出功率,所 以推挽式开关电源被广泛的应用于低输入电压的DC/AC逆变器,活DC/DC转换器电路中。 2 推挽式开关电源是一个输出电压特性很好的开关电源。 推挽式开关电源经桥式整流或全波整流后,其输出电压脉动系数和电流脉动系数都很小,因此,需要一个很小值的储能滤波电容或储能滤波电感就可以得到一个电压纹波和电流纹波很小的输出电压。因此,推挽式开关电源是一个输出电压特性很好的开关电源。 3推挽式开关电源变压器的漏感以及铜阻损耗都比单极性磁化极变压器小很多,开关电源的工作效率跟高。 推挽式开关电源的变压器属于双极性磁化极,磁感应变压范围是单极性磁化极的两倍多,并且变压器铁芯不需要气隙,因此,推挽式开关电源变压器铁芯的磁导 率比单极性磁化极的正激或反激开关电源的变压器铁芯的磁导率高很多倍,这样推挽式开关电源变压器的初级、次级的线圈的匝数可比单极性磁化极变压器初级、次 级的线圈的匝数少一倍以上。所以,推挽式开关电源变压器的漏感以及铜阻损耗都比单极性磁化极变压器小很多,所以开关电源的工作效率跟高。 4 推挽式开关电源的驱动电路简单。 推挽式开关电源的两个开关器件有一个公共接地端,相对于半桥式或全桥式开关电源来说,驱动电路简单的多。 5 推挽式开关电源不会像半桥、全桥式开关电源那样出现两个控制开关同时串通的可能性。 6 推挽式开关电源的主要缺点是两个开关器件需要很高的耐压值。 推挽式开关电源的主要缺点是两个开关器件需要很高的耐压,其耐压必须大于工作电压的两倍。因此,推挽式开关电源在220V交流供电设备中很少使用。另外,直流输出电压可调整式推挽开关电源 输出电压的调整范围比反激式开关电源输出电压的调整范围小很多,并需要一个储能滤波电感,因此,推挽式开关电源不宜用于要求负载电压变化范围太大的场合,特别是负载很轻或是经常开路的场合。 7推挽式开关电源的变压器有两组初级线圈,对于小功率输出的推挽式开关电源是个缺点,对于大功率输出的推挽式开关电源是个优点。因为大功率变压器的线 圈一般都是多股线来绕制的,因此,推挽式开关电源的变压器的两组初级线圈与用多股线绕制根本没有区别,并且两个线圈与单个线圈相比可以减低一半电流密度。 8 推挽式转换器可以看作两个正激式转换器的组合,在一个开关周期内,这两的正激式转换器交替的工作。若两个正激式变换器不完全对称或平衡时,就会出现直流偏磁的现象,经过几个周期累计的偏磁,会使磁芯进入饱和状态,并导致高频变压器的励磁电流过大,甚至损坏开关管。 9 推挽式、半桥式、全桥式转换器属于直流-交流-直流转换器。由于直流-交流转换器提高了工作频率,所以,变压器和输出滤波器的体积和重量都可以减小。 半桥式开关电源的优点和缺点 1 半桥式变压器开关电源输出功率很大,工作效率很高 半桥式变压器开关电源与推挽式变压器开关电源一样,由于两个开关管轮流交替工作,相当于两个开关电源同时输出功率,其输出功率约等于单一开关电源输出 功率的两倍。因此,半桥式变压器开关电源输出功率很大,工作效率很高,经桥式整流或全波整流后,输出电压的电压脉动系数Sv和电流脉动系数Si都很小,仅 需要很小的滤波电感和电容,其输出电压纹波和电流纹波就可以达到非常小。 2 半桥式开关电源的开关管的耐压值比较低。 半桥式变压器开关电源最大的优点是,对两个开关器件的耐压要求比推挽式变压器开关电源对两个开关器件的耐压要求可以降低一半。因为,半桥式变压器开关 电源两个开关器件的工作电压只有输入电源Ui的一半,其最高耐压等于工作电压与反电动势之和,大约是电源电压的两倍,这个结果正好是推挽式变压器开关电源 两个开关器件耐压的一半。因此,半桥式变压器开关电源主要用于输入电压比较高的场合,一般电网电压为交流220伏供电的大功率开关电源大部分都是用半桥式 变压器开关电源。 3半桥式开关电源的变压器初级线圈只需要一个绕组,这也是它的优点,这对小功率开关电源变压器的线圈绕制多少带来一些方便。但对于大功率开关电源变压器的线圈绕制没有优势,因为,大功率开关电源变压器的线圈需要用多股线来绕制。 4 半桥式变压器开关电源的缺点主要是电源利用率比较低,因此,半桥式变压器开关电源不适宜用于工作电压较低的场合。另外,半桥式变压器开关电源中的两个开关器件连接没有公共地,与驱动信号连接比较麻烦。 4 半桥式开关电源的缺点是会出现半导通区,损耗大。 半桥式开关电源最大的缺点是,当两个控制开关K1和K2处于交替转换工作状态的时候,两个开关器件会同时出现一个很短时间的半导通区域,即两个控制开 关同时处于接通状态。这是因为开关器件在开始导通的时候,相当于对电容充电,它从截止状态到完全导通状态需要一个过渡过程;而开关器件从导通状态转换到截 止状态的时候,相当于对电容放电,它从导通状态到完全截止状态也需要一个过渡过程。 当两个开关器件分别处于导通和截止过渡过程时,即两个开关器件都处于半导通状态时半导通状态时,相当于两个控制开关同时接通,它们会造成对电源电压产 生短路;此时,在两个控制开关的串联回路中将出现很大的电流,而这个电流并没有通过变压器负载。因此,在两个控制开关K1和K2同时处于过渡过程期间,两 个开关器件将会产生很大的功率损耗。为了降低控制开关过渡过程产生的损耗,一般在半桥式开关电源电路中,都有意让两个控制开关的接通和截止时间错开一小段 时间。 5 单电容半桥式变压器开关电源比双电容半桥式变压器开关电源节省一个电容器,这是它的优点。另外,单电容半桥式变压器开关电源刚开始工作的时候,输出电压差 不多比双电容半桥式变压器开关电源是输出电压高一倍,这种特点最适用于作为荧光灯电源,例如,节能灯或日光灯以及LCD显示屏的背光灯等。 荧光灯一般开始点亮的时候需要很高的电压,大约几百伏到几千伏,而点亮以后工作电压才需要几十伏到1百多伏,因此,几乎所有的节能灯无一不是使用单电容半桥式变压器开关电源。 6单电容半桥式变压器开关电源也有缺点,就是开关器件的耐压要求比双电容半桥式变压器开关电源的耐压高。 全桥式开关电源的优点和缺点 1 全桥式变压器开关电源输出功率很大,工作效率很高。 全桥式变压器开关电源与推挽式变压器开关电源一样,由于两组开关器件轮流交替工作,相当于两个开关电源同时输出功率,其输出功率约等于单一开关电源输 出功率的两倍。因此,全桥式变压器开关电源输出功率很大,工作效率很高,经桥式整流或全波整流后,其输出电压的电压脉动系数Sv和电流脉动系数Si都很 小,仅需要一个很小值的储能滤波电容或储能滤波电感,就可以得到一个电压纹波和电流纹波都很小的输出电压。 2 全桥式开关电源的优点是开关管的耐压值特别的低。 全桥式变压器开关电源最大的优点是,对4个开关器件的耐压要求比推挽式变压器开关电源对两个开关器件的耐压要求可以降低一半。因为,全桥式变压器开关 电源4个开关器件分成两组,工作时2个开关器件互相串联,关断时,每个开关器件所承受的电压,只有单个开关器件所承受电压的一半。其最高耐压等于工作电压 与反电动势之和的一半,这个结果正好是推挽式变压器开关电源两个开关器件耐压的一半。 3 全桥式变压器开关电源主要用于输入电压比较高的场合,在输入电压很高的情况下,采用全桥式变压器开关电源,其输出功率要比推挽式变压器开关电源的输出功率 大很多。因此,一般电网电压为交流220伏供电的大功率开关电源大部分都是使用全桥式变压器开关电源。而在输入电压较低的情况下,推挽式变压器开关电源的 输出功率又要比全桥式变压器开关电源的输出功率大很多。 4 全桥式变压器开关电源的电源利用率比推挽式变压器开关电源的电源利用率低一些,因为2组开关器件互相串联,两个开关器件接通时总的电压降要比单个开关器件 接通时的电压降大一倍;但比半桥式变压器开关电源的电源利用率高很多。因此,全桥式变压器开关电源也可以用于工作电源电压比较低的场合。 5与半桥式开关电源一样,全桥式变压器开关电源的变压器初级线圈只需要一个绕组,这也是它的优点,这对小功率开关电源变压器的线圈绕制多少带来一些方便。但对于大功率开关电源变压器的线圈绕制没有优势,因为,大功率开关电源变压器的线圈需要用多股线来绕。 6 全桥式变压器开关电源的缺点主要是功率损耗比较较大,因此,全桥式变压器开关电源不适宜用于工作电压较低的场合,否则工作效率会很低。另外,全桥式变压器开关电源中的4个开关器件连接没有公共地,与驱动信号连接比较麻烦。 7 全桥式开关电源的缺点是会出现半导通区,损耗大。 全桥式开关电源最大的缺点是,当两组控制开关K1、K4和K2、K3处于交替转换工作状态的时候,4个开关器件会同时出现一个很短时间的半导通区域, 即两组控制开关同时处于接通状态。这是因为开关器件在开始导通的时候,相当于对电容充电,它从截止状态到完全导通状态需要一个过渡过程;而开关器件从导通 状态转换到截止状态的时候,相当于对电容放电,它从导通状态到完全截止状态也需要一个过渡过程。 当两组开关器件分别处于导通和截止过渡过程时,即两组开关器件都处于半导通状态时,相当于两组控制开关同时接通,它们会造成对电源电压产生短路;此 时,在4个控制开关的串联回路中将出现很大的电流,而这个电流并没有通过变压器负载。因此,在4个控制开关K1、K4和K2、K3同时处于过渡过程期 间,4个开关器件将会产生很大的功率损耗。为了降低控制开关过渡过程产生的损耗,一般在全桥式开关电源电路中,都有意让两组控制开关的接通和截止时间错开 一小段时间。 双端隔离式PWM DC/DC转换器,在一个开关周期内,功率从隔离变压器的初级绕组的一端和另一端交替的输入,故称双端。双端隔离式PWM DC/DC转换器的磁芯在B-H平面坐标系的第一和第三象限运
7,反激式开关电源多路输出怎么控制
只能找主输出稳压,别的电压会有一些波动,比如输出5V和12V,5V拿来稳压,12V在11--13V算正常二、参数设置相邻导线间距必须能满足电气安全要求,而且为了便于操作和生产,间距也应尽量宽些。最小间距至少要能适合承受的电压,在布线密度较低时,信号线的间距可适当地加大,对高、低电平悬殊的信号线应尽可能地短且加大间距,一般情况下将走线间距设为8mil。 焊盘内孔边缘到印制板边的距离要大于1mm,这样可以避免加工时导致焊盘缺损。当与焊盘连接的走线较细时,要将焊盘与走线之间的连接设计成水滴状,这样的好处是焊盘不容易起皮,而是走线与焊盘不易断开。 三、元器件布局实践证明,即使电路原理图设计正确,印制电路板设计不当,也会对电子设备的可靠性产生不利影响。例如,如果印制板两条细平行线靠得很近,则会形成信号波形的延迟,在传输线的终端形成反射噪声;由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰,会使产品的性能下降,因此,在设计印制电路板的时候,应注意采用正确的方法。每一个开关电源都有四个电流回路: (1).电源开关交流回路 (2).输出整流交流回路 (3).输入信号源电流回路 (4).输出负载电流回路输入回路通过一个近似直流的电流对输入电容充电,滤波电容主要起到一个宽带储能作用;类似地,输出滤波电容也用来储存来自输出整流器的高频能量,同时消除输出负载回路的直流能量。所以,输入和输出滤波电容的接线端十分重要,输入及输出电流回路应分别只从滤波电容的接线端连接到电源;如果在输入/输出回路和电源开关/整流回路之间的连接无法与电容的接线端直接相连,交流能量将由输入或输出滤波电容并辐射到环境中去。电源开关交流回路和整流器的交流回路包含高幅梯形电流,这些电流中谐波成分很高,其频率远大于开关基频,峰值幅度可高达持续输入/输出直流电流幅度的5倍,过渡时间通常约为50ns。这两个回路最容易产生电磁干扰,因此必须在电源中其它印制线布线之前先布好这些交流回路,每个回路的三种主要的元件滤波电容、电源开关或整流器、电感或变压器应彼此相邻地进行放置,调整元件位置使它们之间的电流路径尽可能短。建立开关电源布局的最好方法与其电气设计相似,最佳设计流程如下: ·放置变压器 ·设计电源开关电流回路 ·设计输出整流器电流回路 ·连接到交流电源电路的控制电路 ·设计输入电流源回路和输入滤波器设计输出负载回路和输出滤波器根据电路的功能单元,对电路的全部元器件进行布局时,要符合以下原则: (1)首先要考虑pcb尺寸大小。pcb尺寸过大时,印制线条长,阻抗增加,抗噪声能力下降,成本也增加;过小则散热不好,且邻近线条易受干扰。电路板的最佳形状矩形,长宽比为3:2或4:3,位于电路板边缘的元器件,离电路板边缘一般不小于2mm。 (2)放置器件时要考虑以后的焊接,不要太密集. (3)以每个功能电路的核心元件为中心,围绕它来进行布局。元器件应均匀、整齐、紧凑地排列在pcb上,尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接,去耦电容尽量靠近器件的vcc。 (4)在高频下工作的电路,要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽可能使元器件平行排列。这样,不但美观,而且装焊容易,易于批量生产。 (5)按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置,使布局便于信号流通,并使信号尽可能保持一致的方向。 (6)布局的首要原则是保证布线的布通率,移动器件时注意飞线的连接,把有连线关系的器件放在一起。 (7)尽可能地减小环路面积,以抑制开关电源的辐射干扰。 四、布线开关电源中包含有高频信号,pcb上任何印制线都可以起到天线的作用,印制线的长度和宽度会影响其阻抗和感抗,从而影响频率响应。即使是通过直流信号的印制线也会从邻近的印制线耦合到射频信号并造成电路问题(甚至再次辐射出干扰信号)。因此应将所有通过交流电流的印制线设计得尽可能短而宽,这意味着必须将所有连接到印制线和连接到其他电源线的元器件放置得很近。印制线的长度与其表现出的电感量和阻抗成正比,而宽度则与印制线的电感量和阻抗成
8,反激式开关电源为什么只适合做100W以下
反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。反激式开关电源在控制开关接通期间不向负载提供功率输出,仅在控制开关关断期间才把存储能量转化为反电动势向负载提供输出,但控制开关的占空比为0.5时,变压器次级线圈输出的电压的平均值约等于电压最大值的的二分之一,而流过负载的电流正好等于变压器次级线圈最大电流的四分之一。扩展资料:注意事项:1、设计反激开关电源时,在AC输入端和桥式整流之前要预留压敏电阻,NTC,X,Y电容,共模电感的位置。2、经过光耦反馈到IC的C引脚(光耦的好处:隔离了高压地和低压地,更安全)。3、当输出电压升高,光耦发光器LED更亮,从而受光器电流增大。电源IC减小MOSFET的G级的占空比,从而使输出电压稳定。反之当输出电压降低,光耦发光器LED变暗,从而受光器电流减小。4、电源IC增大MOSFET的G级的占空比,从而使输出电压稳定。参考资料来源:搜狗百科-反激式开关电源参考资料来源:搜狗百科-输出特性反激式开关电源的优点和缺点 1 反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。 反激式开关电源在控制开关接通期间不向负载提供功率输出,仅在控制开关关断期间才把存储能量转化为反电动势向负载提供输出,但控制开关的占空比为 0.5时,变压器次级线圈输出的电压的平均值约等于电压最大值的的二分之一,而流过负载的电流正好等于变压器次级线圈最大电流的四分之一。即电压脉动系数 等于2,电流脉动系数等于4。反激式开关电源的电压脉动系数,和正激式开关电源的脉动系数基本相同,但是电流的脉动系数是正激式开关电源的电流脉动系数的 两倍。由此可知,反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。特别是,反激式开关电源使用的时候,为了防止电源开关管过压击,起占空比 一般都小于0.5,此时,流过变压器次级线圈的电流会出现断续,电压和电流的脉动系数都会增加,其电压和电流的输出特性将会变得更差。 2 反激式开关电源的瞬态控制特性相对来说比较差。 由于反激式开关电源仅在开关关断期间才向负载提供能量输出,当负载电流出现变化时,开关电源不能立即对输出电压或电流产生反应,而需要等到下一个周期 事,通过输出电压取样和调宽控制电路的作用,开关电源才开始对已经过去了的事情进行反应,即改变占空比,因此,反激式开关电源的瞬态控制特性相对来说比较 差。有时,当负载电流变化的频率和相位与取样、调宽控制电路输出的电压的延时特性在相位保持一致的时候,反激式开关电源输出电压可能会产生抖动,这种情况 在电视机的开关电源中最容易出现。 3 反激式开关电源变压器初级和次级线圈的漏感都比较大,开关电源变压器的工作效率低。 反激式开关电源变压器的铁芯一般需要留一定的气隙,一方面是为了防止变压器的铁芯因流过变压器的初级线圈的电流过大,容易产生磁饱和。另一方面是因为 变压器的输出功率小,需要通过调整电压器的气隙和初级线圈的匝数,来调整变压器初级线圈的电感量的大小。因此,反激式开关电源变压器初级和次级线圈的漏感 都比较大,从而会降低开关电源变压器的工作效率,并且漏感还会产生反电动势,容易把开关管击穿。 4 反激式开关电源的优点是电路比较简单,体积比较小,反激式开关电源输出电压受占空比的调制幅度,相对于正激式开关电源来要高很多。 反激式开关电源的优点是电路比较简单,比正激式开关电源少用了一个大的储能滤波电感,以及一个续流二极管,一次,反激式开关电源的体积要比正激式开关 电源的体积小,且成本也要低。此外,反激式开关电源输出电压受占空比的调制幅度,相对于正激式开关电源来要高很多,因此,反激式开关电源要求调控占空比的 误差信号幅度要比较低,误差信号放大器的增益和动态范围也要较小。由于这些优点,目前,反激式开关电源在家电领域中还是被广泛的应用。 5 反激式开关电源多用于功率较小的场合或是多路输出的场合。 6 反激式开关电源不需要加磁复位绕组。 在反激式开关电源中,在开关管关断的时候,反激式变换器的变压器储能向负载释放,磁芯自然复位,不需要加磁复位措施。 7.在反激式开关电源中,电压器既具有储能的功能,有具有变压和隔离的功能。 正激式开关电源的优点和缺点 1 正激式变压器开关电源输出电压的瞬态控制特性相对来说比较好。 正激式变压器开关电源正好是在变压器的初级线圈被直流电压激励时,变压器的次级线圈向负载提供功率输出,并且输出电压的幅度是基本稳定的,此时尽管输 出功率不停地变化,但输出电压的幅度基本还是不变,这说明正激式变压器开关电源输出电压的瞬态控制特性相对来说比较好;只有在控制开关处于关断期间,功率 输出才全部由储能电感和储能电容两者同时提供,此时输出电压虽然受负载电流的影响,但如果储能电容的容量取得比较大,负载电流对输出电压的影响也很小。 2 正激式变压器开关电源负载能力相对来说比较强。 由于正激式变压器开关电源一般都是选取变压器输出电压的一周平均值,储能电感在控制开关接通和关断期间都向负载提供电流输出,因此,正激式变压器开关 电源的负载能力相对来说比较强,输出电压的纹波比较小。如果要求正激式变压器开关电源输出电压有较大的调整率,在正常负载的情况下,控制开关的占空比最好 选取在0.5左右,或稍大于0.5,此时流过储能滤波电感的电流才是连续电流。当流过储能滤波电感的电流为连续电流时,负载能力相对来说比较强。 3正激式变压器开关电源的电压和电流输出特性要比反激式变压器开关电源好很多。 当控制开关的占空比为0.5时,正激式变压器开关电源输出电压uo的幅值正好等于电压平均值Ua的两倍,流过滤波储能电感电流的最大值Im也正好是平 均电流Io(输出电流)的两倍,因此,正激式变压器开关电源的电压和电流的脉动系数S都约等于2,而与反激式变压器开关电源的电压和电流的脉动系数S相 比,差不多小一倍,说明正激式变压器开关电源的电压和电流输出特性要比反激式变压器开关电源好很多。 4正激式开关电源比反激式变压器开关电源多用一个大储能滤波电感,以及一个续流二极管。 正激式变压器开关电源的缺点也是非常明显的。其中一个是电路比反激式变压器开关电源多用一个大储能滤波电感,以及一个续流二极管。此外,正激式变压器 开关电源输出电压受占空比的调制幅度,相对于反激式变压器开关电源来说要低很多,这个从(1-77)和(1-78)式的对比就很明显可以看出来。因此,正 激式变压器开关电源要求调控占空比的误差信号幅度比较高,误差信号放大器的增益和动态范围也比较大。 5正激式开关电源的体积比较大。 正激式变压器开关电源为了减少变压器的励磁电流,提高工作效率,变压器的伏秒容量一般都取得比较大(伏秒容量等于输入脉冲电压幅度与脉冲宽度的乘积, 这里用US来表示),并且为了防止变压器初级线圈产生的反电动势把开关管击穿,正激式变压器开关电源的变压器要比反激式变压器开关电源的变压器多一个反电 动势吸收绕组,因此,正激式变压器开关电源的变压器的体积要比反激式变压器开关电源的变压器的体积大。 6正激式开关电源的变压器初级线圈产生的反电动势电压要比反激式变压器开关电源产生的反电动势电压高。 正激式变压器开关电源还有一个更大的缺点是在控制开关关断时,变压器初级线圈产生的反电动势电压要比反激式变压器开关电源产生的反电动势电压高。因为 一般正激式变压器开关电源工作时,控制开关的占空比都取在0.5左右,而反激式变压器开关电源控制开关的占空比都取得比较小。 7双管正激式转换器可以应用于较高电压输入,较大功率输出的场合。 推挽式开关电源的优点和缺点 1推挽式开关电源输出电流瞬态响应速度很高,电压输出特性很好。推挽式开关电源是所有开关电源中电压利用率最高的开关电源。 由于推挽式开关电源中的两个控制开关轮流交替工作,其输出电压波形非常对称,并且开关电源在整个周期之内都向负载提供功率的输出,因此,其输出电流瞬 态响应速度很高,电压输出特性很好。推挽式开关电源是所有开关电源中电压利用率最高的开关电源。它在输入电压很低的情况下,仍然能维持很大的输出功率,所 以推挽式开关电源被广泛的应用于低输入电压的DC/AC逆变器,活DC/DC转换器电路中。 2 推挽式开关电源是一个输出电压特性很好的开关电源。 推挽式开关电源经桥式整流或全波整流后,其输出电压脉动系数和电流脉动系数都很小,因此,需要一个很小值的储能滤波电容或储能滤波电感就可以得到一个电压纹波和电流纹波很小的输出电压。因此,推挽式开关电源是一个输出电压特性很好的开关电源。 3推挽式开关电源变压器的漏感以及铜阻损耗都比单极性磁化极变压器小很多,开关电源的工作效率跟高。 推挽式开关电源的变压器属于双极性磁化极,磁感应变压范围是单极性磁化极的两倍多,并且变压器铁芯不需要气隙,因此,推挽式开关电源变压器铁芯的磁导 率比单极性磁化极的正激或反激开关电源的变压器铁芯的磁导率高很多倍,这样推挽式开关电源变压器的初级、次级的线圈的匝数可比单极性磁化极变压器初级、次 级的线圈的匝数少一倍以上。所以,推挽式开关电源变压器的漏感以及铜阻损耗都比单极性磁化极变压器小很多,所以开关电源的工作效率跟高。 4 推挽式开关电源的驱动电路简单。 推挽式开关电源的两个开关器件有一个公共接地端,相对于半桥式或全桥式开关电源来说,驱动电路简单的多。 5 推挽式开关电源不会像半桥、全桥式开关电源那样出现两个控制开关同时串通的可能性。 6 推挽式开关电源的主要缺点是两个开关器件需要很高的耐压值。 推挽式开关电源的主要缺点是两个开关器件需要很高的耐压,其耐压必须大于工作电压的两倍。因此,推挽式开关电源在220V交流供电设备中很少使用。另外,直流输出电压可调整式推挽开关电源 输出电压的调整范围比反激式开关电源输出电压的调整范围小很多,并需要一个储能滤波电感,因此,推挽式开关电源不宜用于要求负载电压变化范围太大的场合,特别是负载很轻或是经常开路的场合。 7推挽式开关电源的变压器有两组初级线圈,对于小功率输出的推挽式开关电源是个缺点,对于大功率输出的推挽式开关电源是个优点。因为大功率变压器的线 圈一般都是多股线来绕制的,因此,推挽式开关电源的变压器的两组初级线圈与用多股线绕制根本没有区别,并且两个线圈与单个线圈相比可以减低一半电流密度。 8 推挽式转换器可以看作两个正激式转换器的组合,在一个开关周期内,这两的正激式转换器交替的工作。若两个正激式变换器不完全对称或平衡时,就会出现直流偏磁的现象,经过几个周期累计的偏磁,会使磁芯进入饱和状态,并导致高频变压器的励磁电流过大,甚至损坏开关管。 9 推挽式、半桥式、全桥式转换器属于直流-交流-直流转换器。由于直流-交流转换器提高了工作频率,所以,变压器和输出滤波器的体积和重量都可以减小。 半桥式开关电源的优点和缺点 1 半桥式变压器开关电源输出功率很大,工作效率很高 半桥式变压器开关电源与推挽式变压器开关电源一样,由于两个开关管轮流交替工作,相当于两个开关电源同时输出功率,其输出功率约等于单一开关电源输出 功率的两倍。因此,半桥式变压器开关电源输出功率很大,工作效率很高,经桥式整流或全波整流后,输出电压的电压脉动系数Sv和电流脉动系数Si都很小,仅 需要很小的滤波电感和电容,其输出电压纹波和电流纹波就可以达到非常小。 2 半桥式开关电源的开关管的耐压值比较低。 半桥式变压器开关电源最大的优点是,对两个开关器件的耐压要求比推挽式变压器开关电源对两个开关器件的耐压要求可以降低一半。因为,半桥式变压器开关 电源两个开关器件的工作电压只有输入电源Ui的一半,其最高耐压等于工作电压与反电动势之和,大约是电源电压的两倍,这个结果正好是推挽式变压器开关电源 两个开关器件耐压的一半。因此,半桥式变压器开关电源主要用于输入电压比较高的场合,一般电网电压为交流220伏供电的大功率开关电源大部分都是用半桥式 变压器开关电源。 3半桥式开关电源的变压器初级线圈只需要一个绕组,这也是它的优点,这对小功率开关电源变压器的线圈绕制多少带来一些方便。但对于大功率开关电源变压器的线圈绕制没有优势,因为,大功率开关电源变压器的线圈需要用多股线来绕制。 4 半桥式变压器开关电源的缺点主要是电源利用率比较低,因此,半桥式变压器开关电源不适宜用于工作电压较低的场合。另外,半桥式变压器开关电源中的两个开关器件连接没有公共地,与驱动信号连接比较麻烦。 4 半桥式开关电源的缺点是会出现半导通区,损耗大。 半桥式开关电源最大的缺点是,当两个控制开关K1和K2处于交替转换工作状态的时候,两个开关器件会同时出现一个很短时间的半导通区域,即两个控制开 关同时处于接通状态。这是因为开关器件在开始导通的时候,相当于对电容充电,它从截止状态到完全导通状态需要一个过渡过程;而开关器件从导通状态转换到截 止状态的时候,相当于对电容放电,它从导通状态到完全截止状态也需要一个过渡过程。 当两个开关器件分别处于导通和截止过渡过程时,即两个开关器件都处于半导通状态时半导通状态时,相当于两个控制开关同时接通,它们会造成对电源电压产 生短路;此时,在两个控制开关的串联回路中将出现很大的电流,而这个电流并没有通过变压器负载。因此,在两个控制开关K1和K2同时处于过渡过程期间,两 个开关器件将会产生很大的功率损耗。为了降低控制开关过渡过程产生的损耗,一般在半桥式开关电源电路中,都有意让两个控制开关的接通和截止时间错开一小段 时间。 5 单电容半桥式变压器开关电源比双电容半桥式变压器开关电源节省一个电容器,这是它的优点。另外,单电容半桥式变压器开关电源刚开始工作的时候,输出电压差 不多比双电容半桥式变压器开关电源是输出电压高一倍,这种特点最适用于作为荧光灯电源,例如,节能灯或日光灯以及LCD显示屏的背光灯等。 荧光灯一般开始点亮的时候需要很高的电压,大约几百伏到几千伏,而点亮以后工作电压才需要几十伏到1百多伏,因此,几乎所有的节能灯无一不是使用单电容半桥式变压器开关电源。 6单电容半桥式变压器开关电源也有缺点,就是开关器件的耐压要求比双电容半桥式变压器开关电源的耐压高。 全桥式开关电源的优点和缺点 1 全桥式变压器开关电源输出功率很大,工作效率很高。 全桥式变压器开关电源与推挽式变压器开关电源一样,由于两组开关器件轮流交替工作,相当于两个开关电源同时输出功率,其输出功率约等于单一开关电源输 出功率的两倍。因此,全桥式变压器开关电源输出功率很大,工作效率很高,经桥式整流或全波整流后,其输出电压的电压脉动系数Sv和电流脉动系数Si都很 小,仅需要一个很小值的储能滤波电容或储能滤波电感,就可以得到一个电压纹波和电流纹波都很小的输出电压。 2 全桥式开关电源的优点是开关管的耐压值特别的低。 全桥式变压器开关电源最大的优点是,对4个开关器件的耐压要求比推挽式变压器开关电源对两个开关器件的耐压要求可以降低一半。因为,全桥式变压器开关 电源4个开关器件分成两组,工作时2个开关器件互相串联,关断时,每个开关器件所承受的电压,只有单个开关器件所承受电压的一半。其最高耐压等于工作电压 与反电动势之和的一半,这个结果正好是推挽式变压器开关电源两个开关器件耐压的一半。 3 全桥式变压器开关电源主要用于输入电压比较高的场合,在输入电压很高的情况下,采用全桥式变压器开关电源,其输出功率要比推挽式变压器开关电源的输出功率 大很多。因此,一般电网电压为交流220伏供电的大功率开关电源大部分都是使用全桥式变压器开关电源。而在输入电压较低的情况下,推挽式变压器开关电源的 输出功率又要比全桥式变压器开关电源的输出功率大很多。 4 全桥式变压器开关电源的电源利用率比推挽式变压器开关电源的电源利用率低一些,因为2组开关器件互相串联,两个开关器件接通时总的电压降要比单个开关器件 接通时的电压降大一倍;但比半桥式变压器开关电源的电源利用率高很多。因此,全桥式变压器开关电源也可以用于工作电源电压比较低的场合。 5与半桥式开关电源一样,全桥式变压器开关电源的变压器初级线圈只需要一个绕组,这也是它的优点,这对小功率开关电源变压器的线圈绕制多少带来一些方便。但对于大功率开关电源变压器的线圈绕制没有优势,因为,大功率开关电源变压器的线圈需要用多股线来绕。 6 全桥式变压器开关电源的缺点主要是功率损耗比较较大,因此,全桥式变压器开关电源不适宜用于工作电压较低的场合,否则工作效率会很低。另外,全桥式变压器开关电源中的4个开关器件连接没有公共地,与驱动信号连接比较麻烦。 7 全桥式开关电源的缺点是会出现半导通区,损耗大。 全桥式开关电源最大的缺点是,当两组控制开关K1、K4和K2、K3处于交替转换工作状态的时候,4个开关器件会同时出现一个很短时间的半导通区域, 即两组控制开关同时处于接通状态。这是因为开关器件在开始导通的时候,相当于对电容充电,它从截止状态到完全导通状态需要一个过渡过程;而开关器件从导通 状态转换到截止状态的时候,相当于对电容放电,它从导通状态到完全截止状态也需要一个过渡过程。 当两组开关器件分别处于导通和截止过渡过程时,即两组开关器件都处于半导通状态时,相当于两组控制开关同时接通,它们会造成对电源电压产生短路;此 时,在4个控制开关的串联回路中将出现很大的电流,而这个电流并没有通过变压器负载。因此,在4个控制开关K1、K4和K2、K3同时处于过渡过程期 间,4个开关器件将会产生很大的功率损耗。为了降低控制开关过渡过程产生的损耗,一般在全桥式开关电源电路中,都有意让两组控制开关的接通和截止时间错开 一小段时间。 双端隔离式PWM DC/DC转换器,在一个开关周期内,功率从隔离变压器的初级绕组的一端和另一端交替的输入,故称双端。双端隔离式PWM DC/DC转换器的磁芯在B-H平面坐标系的第一和第三象限运
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