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开关电源设计原理及全过程

时间:10-04 来源:互联网 点击:

A/1000V),两者主要差异:

  1.耐压不同(在此处使用差异无所谓)

  2.VF不同(FR105=1.2V,BYT42M=1.4V)

  3.3.10R10(辅助电源电阻):

  主要用於调整PWMIC的VCC电压,以目前使用的3843而言,设计时VCC必须大於8.4V(Min.Load时),但为考虑输出短路的情况,VCC电压不可设计的太高,以免当输出短路时不保护(或输入瓦数过大)。

  3.3.11C7(滤波电容):

  辅助电源的滤波电容,提供PWMIC较稳定的直流电压,一般使用100uf/25V电容。

  3.3.12Z1(Zener二极体):

  当回授失效时的保护电路,回授失效时输出电压冲高,辅助电源电压相对提高,此时若没有保护电路,可能会造成零件损坏,若在3843VCC与3843Pin3脚之间加一个ZenerDiode,当回授失效时ZenerDiode会崩溃,使得Pin3脚提前到达1V,以此可限制输出电压,达到保护零件的目的。Z1值的大小取决於辅助电源的高低,Z1的决定亦须考虑是否超过Q1的VGS耐压值,原则上使用公司的现有料(一般使用1/2W即可)。

  3.3.13R2(启动电阻):

  提供3843第一次启动的路径,第一次启动时透过R2对C7充电,以提供3843VCC所需的电压,R2阻值较大时,turnon的时间较长,但短路时Pin瓦数较小,R2阻值较小时,turnon的时间较短,短路时Pin瓦数较大,一般使用220KΩ/2WM.O

  3.3.14R4(LineCompensation):

  高、低压补偿用,使3843Pin3脚在90V/47Hz及264V/63Hz接近一致(一般使用750KΩ~1.5MΩ1/4W之间)。  3.3.15R3,C6,D1(Snubber):

  此三个零件组成Snubber,调整Snubber的目的:1.当Q1off瞬间会有Spike产生,调整Snubber可以确保Spike不会超过Q1的耐压值,2.调整Snubber可改善EMI.一般而言,D1使用1N4007(1A/1000V)EMI特性会较好。R3使用2WM.O.电阻,C6的耐压值以两端实际压差为准(一般使用耐压500V的陶质电容)。

  3.3.16Q1(N-MOS):

  目前常使用的为3A/600V及6A/600V两种,6A/600V的RDS(ON)较3A/600V小,所以温昇会较低,若IDS电流未超过3A,应该先以3A/600V为考量,并以温昇记录来验证,因为6A/600V的价格高於3A/600V许多,Q1的使用亦需考虑VDS是否超过额定值。

  3.3.17R8:

  R8的作用在保护Q1,避免Q1呈现浮接状态。

  3.3.18R7(Rs电阻):

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  3843Pin3脚电压最高为1V,R7的大小须与R4配合,以达到高低压平衡的目的,一般使用2WM.O.电阻,设计时先决定R7後再加上R4补偿,一般将3843Pin3脚电压设计在0.85V~0.95V之间(视瓦数而定,若瓦数较小则不能太接近1V,以免因零件误差而顶到1V)。

  3.3.19R5,C3(RCfilter):

  滤除3843Pin3脚的杂讯,R5一般使用1KΩ1/8W,C3一般使用102P/50V的陶质电容,C3若使用电容值较小者,重载可能不开机(因为3843Pin3瞬间顶到1V);若使用电容值较大者,也许会有轻载不开机及短路Pin过大的问题。

  3.3.20R9(Q1Gate电阻):

  R9电阻的大小,会影响到EMI及温昇特性,一般而言阻值大,Q1turnon/turnoff的速度较慢,EMI特性较好,但Q1的温昇较高、效率较低(主要是因为turnoff速度较慢);若阻值较小,Q1turnon/turnoff的速度较快,Q1温昇较低、效率较高,但EMI较差,一般使用51Ω-150Ω1/8W.

  3.3.21R6,C4(控制振荡频率):

  决定3843的工作频率,可由DataSheet得到R、C组成的工作频率,C4一般为10nf的电容(误差为5%),R6使用精密电阻,以DA-14B33为例,C4使用103P/50VPE电容,R6为3.74KΩ1/8W精密电阻,振荡频率约为45KHz.

  3.3.22C5:

  功能类似RCfilter,主要功用在於使高压轻载较不易振荡,一般使用101P/50V陶质电容。  3.3.23U1(PWMIC):

  3843是PWMIC的一种,由PhotoCoupler(U2)回授信号控制DutyCycle的大小,Pin3脚具有限流的作用(最高电压1V),目前所用的3843中,有KA3843(SAMSUNG)及UC3843BN(S.T.)两种,两者脚位相同,但产生的振荡频率略有差异,UC3843BN较KA3843快了约2KHz,fT的增加会衍生出一些问题(例如:EMI问题、短路问题),因KA3843较难买,所以新机种设计时,尽量使用UC3843BN.

  3.3.24R1、R11、R12、C2(一次侧回路增益控制):

  3843内部有一个ErrorAMP(误差放大器),R1、R11、R12、C2及ErrorAMP组成一个负回授电路,用来调整回路增益的稳定度,回路增益,调整不恰当可能会造成振荡或输出电压不正确,一般C2使用立式积层电容(温度持性较好)。

  3.3.25U2(Photocoupler)

  光耦合器(Photocoupler)主要将二次侧的信号转换到一次侧(以电流的方式),当二次侧的TL431导通後,U2即会将二次侧的电流依比例转换到一次侧,此时3843由Pin6(output)输出off的信号(Low)来关闭Q1,使用Photocoupler的原因,是为了符合安规需求(primacytosecondary的距离至少需5.6mm)。

  3.3.26R13(二次侧回路增益控制):

控制

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