由简到难!大师教你一步一步设计开关电源
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这部分可以计算,也可以直接选用经典的参数,在调试时,再进行继续来检验
D201:MBR10100
耐压:>Vo+Vin(max)*Ns/Np=12V+375Vdc*6/47=60V
D106:FR107(耐压计算同上,选FR101亦可,尽快将电源里器件整合,故选FR107)
R102:是一个分压电阻,主要用来限制Vdd的电压;0~100R范围内选,调试时,根据具体情况调整
R103,C105:这部分是STVIPER53DIP设定开关频率的,70kHz可查datasheet中的频率设定表,可知R103-10kC105-222
R103与C105组成一个RC网络,用于设定VIPer53的工作频率,它的工作频率可以高达300kHz,不过在AC-DC里我不建议使用那么高的频率。在VIPer53datasheet里有一个曲线,不过不是很方便,我将常用的频率设定表,整理一下,贴出来大家参考。
8脚TOVL是一个延时保护的,此处可以直接选104具体参数,根据应用时,来调整这个值。
1脚comp是一个补偿反馈脚,给出一组验证过的参数:R104-1k
C104-47uF/50V(电解电容)C103-104这是一个一阶惯性环节,在副边反馈状态下,以副边反馈的补偿网络为主,在失反馈此补偿网络才变为主网络。
IC102-选用PC817C就OK了,不需要要求太高的CTR值。
L201-10uH3A的工字电感,与E201E202形成一个低通滤波器,能更好地抑制纹波,可计算,在这里我不提倡来计算,可以根据调试中所碰到的问题再来调整。
IC201-TL431TO92封装,ref-2.5V
R205-1k这个值的计算>Vo-Vopdiode(光耦内发光二极管的压降)/Imin(光耦发光二极管最小击穿电流)
保证R205的选择能够在正常状态下,有效击穿光耦内部的发光二极管。
R204R202-18k4.7k根据公式2.5V/R202=Vo/(R202+R204)可计算。
C202-104这个也可以到时根据实际情况来调整,不需要去用公式进行复杂的计算。
CY103-这个是Y电容可以选222@400Vac,具体根据安规的耐压来选取,都可以在后续的工作中进行调整。
10.调试过程
到以上部分,基本上一个电源算是设计完成,后面的就是焊板调试过程。
调试所需要的简单设备(必需的):调压器,示波器,万用表;辅助设备:功率计,LCR电桥,电子负载
焊完板以后,进行静态检查,如果有LCR电桥的话,可以先测一下变压器同名端,电感量等参数以后再焊接。
静态检查:主要看有没有虚焊,连锡等;静态测试以后,可以用万用表测一下输入,输出是否处于短路状态;剩下就可以进行加电测试了。
开关电源的AC输入接入调压器,或者AC输入接入功率计再接至调压器,调压器处于0Vac;示波器接在STVIPER53DIP的DS两端或初级绕组两端亦可,交流耦合;万用表电压档测输出,并空载。 接通调压器电源,开始升压,不需要快速,同时观看示波器。
从0Vac开始升,会看到示波器上波形会有浮动(改成直流耦合会很清楚看到电压在上升)。当调压器的电压至40~60Vac区间时,如果示波器波形还没有变化的话,退回0Vac,重新检查电源板。
一般空载状态,在40~60Vac区间时,开关电源会开始工作,STVIPER53DIP也会进入工作模式,示波器上Vds波形会开始正常。
看输出电压是否达到预设值?未达到,退回0Vac检查采样,反馈及输出回路。如果都OK的状态下,再考虑将输入电压升至220Vac。遵循以上步骤调试的话,不会出现爆片或炸机现象。
备注:示波器需要隔离,或只允许LN输入,未隔离条件下PE的线不能接入,否则极易造成短路。
激动人心的一刻到了,人生的第一块电源就要诞生了!
带载还是建议一点一点地加,也监控着示波器,这里就省去一步一步加载过程,直接上手了
最后总结:
其实开关电源入门很简单,最好的入门是选用单片的,毕竟省去了启动电阻,电流检测电阻,MOS及驱动,保护电路等各种不确定因素的问题。等你真正入门了,积累一定的经验,再采用分立的结构进行设计就简单多了,凡事先易后难才有进步。
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