微波EDA网,见证研发工程师的成长!
首页 > 硬件设计 > 电源设计 > 新手初次设计反激电源式电源?

新手初次设计反激电源式电源?

时间:12-31 来源:互联网 点击:

峰值电压始终不会超过650 V峰值。如果超过峰值,请停止测试,排查箝位电路上的问题。


一旦达到最大过载功率,输出将会失调。这将触发Power Integrations器件并进入自动重启动,或者进行锁存关断。


自动重启动是对电压失调最常见的一种响应方式,但具体响应情况因器件系列和电路配置而异。


记录电源在刚进入保护模式之前示波器上所显示的峰值漏极电压值。如果该电压大于650 VDC,您需要调整箝位电路。


电源过载会给所有元件带来压力,且会增加电源的损耗。这将导致元件温度迅速升高,因此如果出现过热的情况,应立即停止测试,让电源慢慢冷却下来。峰值漏极电压(启动)


进行下一个测试时,需要将电源负载减小至满载。如果电源已进入锁存关断模式,可能需要在电源返回正常操作模式之前切断并重新接通AC输入。切断交流电源供应器,然后等待DC总线上的电压已降至约10 V。如果设计中采用了大容量电容,可能需要花费几分钟的时间。使用电容放电板可以缩短这一时间。


接下来,您将检验启动时的漏极电压和电流波形。将输入电压增至最大值,确保电源处于满载状态。将示波器设置为在漏极电压波形的上升沿正常触发。缓慢增加触发电平,直至找到可在正常工作模式下进行触发的最高电平。然切断交流输入,重新装上电源。


在增加触发电平的过程中继续这一操作,直至在装上电源的过程中抓取到最高峰值电压。如果测得的最高电压超过650 V 峰值,则需要重新设计箝位。


漏极电流波形(启动)


触发示波器上的漏极电流波形时重复上述操作程序,测量在装上电源时看到的最高电流。检验电流波形的形状,看是否存在变压器饱和的迹象。


启动过程中,可能会看到两个电流波形中的一个。左侧波形是正常电流脉冲,它在导通到关断的过程中呈线性斜升。右侧电流脉冲表示存在变压器饱和的迹象。请注意该脉冲是如何以类似指数的形式上升到更高端的。这是变压器磁芯达到饱和且不能再贮存能量的临界点。此时,初级电流将快速增大,可能会损坏Power Integrations器件或其他初级侧元件。


变压器饱和的主要原因是有过多的磁通在磁芯中累积。如果在您的设计中发现饱和现象,首先需要与变压器供应商核实,看变压器是否严格按照PI Expert设计所指定的参数值进行制造。此外,还应确保变压器的初级电感值处于设计所容许的容差限值范围内。(请参见第16章,了解不使用LCR测量仪进行此测量的具体方法。)如果器件限流点设定过高,也会造成变压器饱和。请查阅所用器件的数据手册,了解检验限流点设定方式的信息。


如果变压器结构和限流点设定方式正确,您需要重新设计变压器,以减小磁芯的磁通密度。您可以通过为变压器添加额外线圈或减小初级电感LP所容许的生产容差来实现这一点。在PI Expert设计中增加线圈数时,可增加次级绕组圈数NS,软件将会按比例相应增加初级绕组圈数NP。您也可以通过调节KP值来减小磁通密度。如果初级限流点可设定且远高于您的功率级要求,那么降低限流点也会造成磁通量增大。在特殊情况下,您也能需要通过增大磁芯尺寸来减小磁通密度。您需要不断调整设计,直至最大磁通密度(BM)和峰值磁通密度(BP)都远低于PI Expert所指定的限值。请注意,优化后的PI Expert设计应始终能把磁通密度限制到可接受的水平。在手动调整设计时,如果所作的某个修改可使磁通密度骤然增大,PI Expert将会向您发出警告消息,提醒这一危险状况。


变压器磁芯过热时,也会造成变压器饱和。发现饱和问题后,应检验变压器是否在适当的温度限值内进行工作。必要时,请重新设计变压器,以降低磁芯和绕组损耗,并降低其工作温度。


在启动测试期间,可能会抓取到短脉冲,如上图所示。这些脉冲都是正常的,是由低输出电压下变压器复位不足造成的。


变压器初级电感量


现在切断AC输入,将高压示波器探针连接到输入大容量电容的端子。然后,向电源施加最小的AC输入电压,将输出负载增至满载。设定示波器,将高压探头连接在输入大容量电解电容两端,从而测量到DC总线电压,同时测量漏极开关电流波形。


利用示波器测量大部分线性斜升过程中的漏极电流的di/dt比值。这部分通常处于流限的25%到75%之间。此外,还应在用来测量电流变化的时间间隔内,同时测量平均DC总线电压。利用这两个测量结果,您可以根据电感的基本关系式计算出变压器初级电感量的近似值:V = L Δi/Δt


MOSFET导通后,变压器初级侧的电压将近似等于平均DC总线电压。电感中的电流等于漏感电流。调整该公式后,我们可以计算出L值:L = V Δt/Δi


将计算得出的值与PI Expert中的指定值进行比较。如

Copyright © 2017-2020 微波EDA网 版权所有

网站地图

Top