开关电源是应用于广泛领域的一种电力电子装置,在生产生活的具体应用中发挥着重要作用,能够让我们更方便地使用电器,享受美好生活。开关电源的设计是一项比较专业的技术,今天我们来大概地了解一下开关电源设计的技巧和实例吧。
开关电源设计的一些技巧。
开关电源设施要记住两点,一是线性电源效率低,发热大,但纹波小比较适合弱小信号电路的处理;二是开关电源效率高,发热小,但纹波较大,对弱小信号的干扰也相对较大。
具体的一些技巧还有下面这些。
1、电路和器件的选择:一个关键点是保持dv/dt和di/dt在较低水平。许多电路通过减小dv/dt和/或di/dt来减小辐射,可以减轻对开关管的压力。
减小开关时间并非一定就能引起效率的提高,因为磁性元件的RF振荡需要强损耗的缓冲,最终可以观察到不断减弱的回程。使用软开关技术,虽然会稍微降低效率,但在节省成 本和滤波/屏蔽所占用空间方面有更大的好处。
2、阻尼:为了保护开关管免受由于寄生参数等因素引起的振荡尖峰电压的冲击常需要阻尼,如图5示。阻尼器连到有问题的线圈上,这也可以减小发射。
3、散热器:散热器与集电极或TO247功率器件的漏极之间有50pF的电容,因此可以产生很强的发射。仅仅直接地把散热片连到机壳,这只是把噪声引向大地,很可能不能减小总体发射水平。
较好的做法是:把它们连到一恰当的电路结点——一次整流输出端,但要注意安全要求。具有屏蔽作用的绝缘隔离片可以连接到开关管上,把它们屏蔽内层接至一次整流端,散热片要么悬浮要么连到机壳。
4、整流器件:用于一次电源上的整流器和二次整流器,因为其反向电流,可以引起大量的噪声,最好使用快速软开关型号的器件。
下面讲解一个反激式开关电源设计实例。
反激式变换器开关管导通时,次级绕组均没构成回路,整个变压器如同仅有一个初级绕组的带磁芯的电感器一样,此时仅有初级电流,转换器没有次级安匝数去抵消它。初级的全部电流用于磁芯沿磁滞回线移动,实现电能向磁能的转换;这种情况极易使磁芯饱和。磁芯饱和时,很短的时间内极易使开关管损坏。所以,反激式开关电源的设计,在保证输出功率的前提下,首要解决的是磁芯饱和问题。
通过上面我们的讲解,不知道大家对开关电源设计是不是有所认识呢?其实呢,我们对开关电源设计的知识掌握得也不多,这些讲解只是与大家进行一下交流。有从事这方面工作的朋友,可以结合理论分析与实际应用,为大家做更专业的讲解。
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