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PSR原边反馈开关电源变压器设计污水处理电源

作者: szkepuda 时间:2018-05-16 来源:未知
摘要:目前针对小变压器磁芯,特别是小公司基本都无从得知CORE的B/H曲线,因PSR线对变压器漏感有所要求。 确定NP=248Ts.假设:初级248Ts在BOBBIN上采用分3层来绕,因多层绕线考虑到出线间隙和次...

  目前针对小变压器磁芯,特别是小公司基本都无从得知CORE的B/H曲线,因PSR线对变压器漏感有所要求。

  确定NP=248Ts.假设:初级248Ts在BOBBIN上采用分3层来绕,因多层绕线考虑到出线间隙和次层以上不均匀,需至少留1Ts余量(间隙)。

  假设:初级248Ts在BOBBIN上采用分4层来绕,初级铜线mm,对应的铜线mm,实际可用铜线mm。

  因要工作在DCM模式,且采用无Y设计,DI/DT比较大,变压器磁芯研磨气隙会产生穿透力强杂散磁通导致线圈测试涡流,影响EMC噪音,所以需先在BOBBIN上采用0.1mm直径的铜线绕满一层作为屏蔽,且引出端接NV的地线。

  绕完屏蔽后,保TAPE1层;再绕初级,按以上计算的分4层绕制,完成后包TAPE 1层;为减小初次级间的分布电容对EMC的影响,再用0.1mm的线绕一层屏蔽,包TAPE 1层;再绕次级,包TAPE 1层;再绕反馈,包TAPE 2层。

  因前面说了,CORE的B/H不确定,所以得先从确定饱和AL值下手。!把变压器CORE中柱研磨一点,然后装上以上方式绕好的线圈装机,并用示波器检测Rsenes上的波形,见下图中R5.

  输入AC90V/50Hz,慢慢加载,观察CORE有没有饱和,如果有饱和迹象,拆下再研磨……直到负载到1.1~1.2A刚好出现一点饱和迹象,(此波形需把波形放大到满屏观察最佳)OK,拆下变压器测量电感量,此时所测得的电感量作为最大值依据,再根据厂商制造能力适当留+3%~+5%的误差范围和余量,如:测量为2mH,则取2-2*0.05=1.9mH,误差为+/-0.1mH.

  以上变压器设计出的各项差数是以控制漏感为出发点的,各项参数(肖特基的VF,MOS管的电压应力余量……)都是零界或限值,实际设计中会因次级绕线同名端对应输出PIN位出现交叉,或输出飞线套铁氟龙套管,或供应商的制程能力,都会使次级线圈,对应的初级和反馈也需根据匝比减少圈数;另,目前市场的竞争导致制造商把IC内置MOS管的VDS耐压减小一点来节省成本,为保留更大的电压应力余量,需再减少初级匝数;以上的修改都会对EMC辐射造成负面影响,对应的取舍还需权衡,但前提是必须使产品工作在DCM模式。

  从08年市场上推出PSR原边反馈方案到现在我一直都有在用此方案设计产品,回顾看看,市场上也出现了很多不同品牌的PSR方案,但相对以前刚推出的PSR控制IC 来说,有因市场反映不良而不断改进的部分,但也有因为恶性竞争而COST DOWN的部分。主要讲讲COST DOWN的部分。

  因受一些品牌在IC封装工艺上的专利,所以目前大部分的内置MOS的IC(不仅是PSR控制IC,也包括PWM 控制IC)采用的是在基板上置入控制晶圆和MOS晶圆,之间用金线. 金线带来的EMC辐射。

  2. 研制控制晶圆的公司可以自己控制控制晶圆的成本,但MOS晶圆一般采用的从MOS晶圆生产上购买,这样一来,MOS晶圆的成本控制也成为IC成本控制的案上肉。

  因考虑到输出飞线套铁氟龙套管或输出线与BOBBIN PIN位交叉,所以需预留1匝空间,得,次级匝数为:6.8/0.6-1=10.3,取10Ts.

  后续会继续讲出设计PSR的具体每个元件的设计,包括取样电阻,吸收回,设计及EMC控制方法。

  PSR电一般OCP设计的不是很大,一般在120%左右,如果你测试是是以输入AC90/50Hz(没打错,不是60Hz哦),输出帯载到1.2A刚好出现一点饱和,实际烧机1.0A是不会饱和的,你可以试试,实际烧机后的OCP会在110%左右。

  匝数多可以提高一点电感量,可以让负载时的频率辐射低些,当然,你也可以把EFD15的匝数减少些,但EMC的处理就和EPC13一样需特别注意布线。

  把这个波形在示波器上拉宽,看那条上升的斜线,那是电流上升的波形,要保持是一条缓慢上升的斜线,如果在顶端出现突然上升,说明变压器有饱和迹象。

  当然,变压器有一点饱和迹象,在实际中是可以长期烧机的,但因为电流突然上升会测试较强的辐射噪音,所以要控制到变压器不饱和为佳。

  但,不饱和就得再研磨CORE,降低电感量,但CORE研磨多了,气隙大了,漏感和涡流也会增大,同样会影响EMC噪音,所以把CORE研磨到零界饱和点是最佳取舍方式。

  先不说你计算电感量的B/H值从何来,你可以权衡下你计算出的电感量在EMC取舍上有此方式直接和有效吗?我认为我这种方式更有效也更直接。

  空载与满载切换时,输出电压的过冲和下冲与变压器有一定关系,但此问题主要是PSR IC延时检测造成的,解决方法我会在后续,不是变压器的问题。我们的客人在别家公司做的产品出了这个问题,而我们的没有,因此我们接到了一个转过来的200K订单呢。

  如果说5%做不到,那肯定是电没调好,PSR一般都线损补偿功能,如果启用,输出线米电压调整率都可以做到5%以内,我做过最长为3.5米的。

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