在硬件面試經(jīng)典中的第 86 題中提到的反激式開關(guān)電源,是通過開關(guān)通斷將交流轉(zhuǎn)變成直流的 AD-DC 開關(guān)電源的一種,并且反激式開關(guān)電源是由 BUCK-BOOST 電路演變而來,所以博客由淺入深一步一步講解完反激式開關(guān)的知識,讓我們開始吧!
一、升降壓電路( BUCK-BOOST 電路)
在博客DC-DC基礎(chǔ)知識 + 硬件電路_dcdc電路-CSDN博客中介紹了升壓(BUCK)和降壓(BOOST)電路,但是沒有介紹升降壓電路(BUCK-BOOST電路),現(xiàn)在簡單介紹如下。
1.1電路簡介
電路結(jié)構(gòu)如下圖,電路圖由以下部分組成:
MOS 管:開關(guān)電源的開關(guān)。接受PWM波形信號,高電平管子打開,低電平管子關(guān)閉。
電感 L :充放電。吸收電源的能量,并向后級電路釋放。
電容:平滑輸出電流。
圖1.1 BUCK-BOOST 電路原理圖
1.2 MOS 管打開
當(dāng)在 PWM 波高電平時,MOS 管打開,電源給電感充電,在電感上形成上上正下負(fù)的電壓。
圖1.2
1.3 MOS 管關(guān)閉
當(dāng)在 PWM 波低電平時, MOS 管關(guān)閉,電感上的電源突然撤走,電感上感應(yīng)出與電源供電方向相反的感應(yīng)電動勢,形成如下圖的電流方向給負(fù)載供電。
圖1.3
1.4電路說明
1.4.1升降壓
BUCK-BOOST 電路輸入輸出存在公式(理想公式):
其中 D 為 PWM 波的占空比,就是通過調(diào)節(jié)占空比來實現(xiàn)升降壓:
當(dāng)需要升壓時 ,調(diào)大占空比,讓電感可以吸收更多的能量,增大感應(yīng)電動勢;
當(dāng)需要降壓時,調(diào)小占空比,讓電感不吸收很多的能量,減小感應(yīng)電動勢。
1.4.2注意
上述介紹的電路是最簡單、最理想的 BUCK-BOOST 電路,只是為了說明一下電路原理,有很多問題都沒有說清楚,如:
如果供電電源負(fù)極是地的話,那么在電路圖上二極管正極那一點的電壓其實是負(fù)電位,需不需要抬高?
供電電源如果是電池或者輸出沒有達(dá)到預(yù)期,需不需要添加輸出到 PWM 波控制電路的反饋?
BUCK-BOOST 電路原理很久就提出了,有沒有好用、簡單的芯片?怎么選擇?等等
在硬件面試經(jīng)典中的第 86 題目給出的電路圖,其實就是將上述的 BUCK-BOOST 電路圖中的電感換成了變壓器,我們逐步來展開介紹。
二、手機(jī)充電器原理
2.1初代電源原理
下面是最初代手機(jī)充電器的原理,最終可以得到輸出穩(wěn)定的 5V 電源給手機(jī)充電。
圖2.1
但是這種手機(jī)充電器很少被使用,原因:
線性電源功率密度低;
發(fā)熱嚴(yán)重;
體積大。
2.2現(xiàn)代開關(guān)電源原理
其中仍然有全橋整流電路和變壓器,但排列位置發(fā)生了變化,同時原來的 LM7805 被一顆 MOS管和控制芯片取代。
看到下面的電路,就發(fā)現(xiàn)和最開始的 BUCK-BOOST 電路的相似之處了。
圖2.3
產(chǎn)生了一個方波加在了變壓器的左側(cè)繞組上,在變壓器的右側(cè)繞組上感應(yīng)出另一個比較小的電壓,經(jīng)過濾波,就輸出 5V 的直流電 (后面會詳細(xì)講解)。
2.3比較兩個電路
2.3.1變壓器體積更小
第一個電路中 220V 的交流電被直接送入變壓器,然后輸出經(jīng)過整流濾波就變成了直流電;
第二個電路就比較麻煩了,先把 220V 的交流電整流濾波變成直流電,然后將直流電轉(zhuǎn)變成方波才送入變壓器中,最后輸出直流電。
之所以弄得這么麻煩,就是為了減小體積和減少發(fā)熱。
最初的 220V 交流電頻率只有 50HZ,而送入變壓器的方波頻率可達(dá) 65KHZ 甚至更高,頻率更高的好處就是可以使用更小的變壓器。
為什么更高頻率的信號就可以使用更小尺寸的變壓器?
1、變壓器的基本原理
變壓器的大小主要取決于其鐵芯和繞組的尺寸,而這些尺寸與變壓器要傳輸?shù)墓β屎皖l率有關(guān)。對于給定的功率輸出,鐵芯的大小(體積)決定了變壓器能否有效傳輸和轉(zhuǎn)換能量,而繞組的線圈數(shù)量影響了感應(yīng)電壓的多少 公眾號@電路一點通。
2、頻率與變壓器尺寸的關(guān)系
磁通密度與頻率:在變壓器中,磁通密度(磁場在單位面積上的強(qiáng)度)與施加的交流信號頻率成反比。較高的頻率意味著磁通在單位時間內(nèi)變化更快,因此在相同的磁通密度下,鐵芯每周期只需要承受較少的磁通變化量。這就意味著使用高頻率時,可以用較小的鐵芯而不會達(dá)到鐵芯飽和的情況。
鐵芯材料的利用效率:高頻信號下,變壓器的鐵芯材料在高頻下的利用率更高。換句話說,在高頻率條件下,可以用更少的鐵芯材料(即更小的變壓器)來傳輸相同的能量。
3、高頻率的其他優(yōu)勢
繞組匝數(shù)減少:在高頻條件下,由于每周期的時間較短,可以用較少的匝數(shù)來達(dá)到所需的感應(yīng)電壓。這進(jìn)一步減小了繞組的尺寸和重量。
變壓器的電感和電容效應(yīng):在高頻條件下,變壓器的電感效應(yīng)更為明顯,而漏電感和分布電容的影響相對變小,這樣可以設(shè)計更緊湊和高效的變壓器結(jié)構(gòu)。
2.3.1開關(guān)電源取代線性電源
由 MOS 管輸出的受控方波,就可以添加反饋回路至控制器通過實時調(diào)節(jié)方波的占空比來穩(wěn)定輸出電壓。
以上方案替換掉 LM7805 穩(wěn)壓器,是由于 LM7805 穩(wěn)壓器是線性穩(wěn)壓器,效率低,發(fā)熱嚴(yán)重。
1. 線性穩(wěn)壓器的工作原理
線性穩(wěn)壓器通過連續(xù)調(diào)整其內(nèi)部的電阻來維持穩(wěn)定的輸出電壓。當(dāng)輸入電壓高于所需的輸出電壓時,線性穩(wěn)壓器通過將多余的電壓轉(zhuǎn)化為熱量的方式來降低電壓。這是線性穩(wěn)壓器工作的基礎(chǔ):
簡單的等效電路:線性穩(wěn)壓器可以被簡單地等效為一個可變電阻(或三極管)與負(fù)載串聯(lián)。當(dāng)輸入電壓升高時,穩(wěn)壓器會增加其內(nèi)部電阻,以確保輸出電壓保持恒定。
能量轉(zhuǎn)換:任何超過輸出電壓需求的能量都被轉(zhuǎn)化為熱量在穩(wěn)壓器上消耗掉。這意味著線性穩(wěn)壓器的效率主要取決于輸出電壓和輸入電壓之間的差異。
2. 開關(guān)電源的工作原理
開關(guān)電源通過高速開關(guān)元件(如MOSFET)打開和關(guān)閉,以控制輸入電壓和輸出電壓之間的能量傳遞。開關(guān)電源通過儲能元件(電感和電容)將電能轉(zhuǎn)換和傳輸。以下是開關(guān)電源的關(guān)鍵特點:
高頻開關(guān):開關(guān)電源工作在高頻狀態(tài)下(通常在幾千赫茲到幾兆赫茲范圍)。高速開關(guān)使得輸入電壓被切割成高頻脈沖信號,然后通過變壓器或電感進(jìn)行能量傳遞和轉(zhuǎn)換。
高效能量轉(zhuǎn)換:由于開關(guān)元件(MOSFET)在完全導(dǎo)通或完全截止時工作,理想狀態(tài)下幾乎沒有能量損耗。能量只是在電感和電容之間轉(zhuǎn)移,因此能量損耗很小,轉(zhuǎn)換效率可以高達(dá)80%-90%以上。
2.4開關(guān)電源
開關(guān)電源其實是一大類電源的統(tǒng)稱,它們的相同之處就是都有 MOS 管構(gòu)成的開關(guān)電路來產(chǎn)生 PWM 波,最后通過整流濾波來輸出電壓。不同之處就是每一種類型的電路有著完全不用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),有一些里面有電感,有一些里面是有變壓器,不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)適用于不同的使用場景,有的適合 100W 以內(nèi)的電源,有的適合做隔離,有的適用于可調(diào)輸出的場景。
上面介紹的現(xiàn)代開關(guān)電源的名稱為反激電源,是因為該電源電路中的變壓器兩個繞組繞制方向是相反的,該電源有隔離的功能,但是支持的功率并不高,大量使用在 ADCD 的電源中,生活中所見的 100W 功率以內(nèi)的電源大多是都是反激拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
三、反激電源原理
正式進(jìn)入到反激式開關(guān)電源的原理,這一節(jié)會制作 220V 轉(zhuǎn) 5V/2A 輸出的開關(guān)電源。
3.1拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
在圖 2.3 中其他部分都介紹清楚了,除了在上面埋下了一個坑:副級繞組上是怎么感應(yīng)出一個較小的電壓的?
其實反激電源最關(guān)鍵的部分就是這個變壓器,在之前的刻板印象中:
一般只有交流的正弦波可以穿過這個變壓器,并且輸入輸出電壓比就是變壓器的匝數(shù)比。
而只有正電壓的方波穿過變壓器是整個架構(gòu)中最精巧的部分。
3.1.1當(dāng) MOS 管從關(guān)閉到打開時
有變化的電流流入到主繞組,從而在鐵芯中感應(yīng)出一個 變化的磁場,變化的磁場會在副繞組中感應(yīng)出電壓,由于兩個線圈纏繞方向相反,故上正下負(fù)的電壓會在另一邊感應(yīng)出一個上負(fù)下正的電壓。
由于在副邊添加了一個反向二極管,故此時的電壓不能導(dǎo)通,故在副邊其實沒有電流。
既然沒有電流,可以當(dāng)做副邊的電路不存在,所以此時的變壓器的初級線圈可以等效成一個普通的電感,電流流入電感就存儲能量。
3.1.2當(dāng) MOS 管從打開到關(guān)閉時
當(dāng) MOS 管關(guān)閉,電感(初級線圈)上的電源突然被撤走,電感(初級線圈)會感應(yīng)出來的上負(fù)下正的電壓來阻止突變,也就是說在這個 MOS 管關(guān)閉瞬間,初級線圈兩端的電壓會瞬間從上正下負(fù)變?yōu)樯县?fù)下正。
這個電壓會正好在次級線圈中感應(yīng)出一個上正下負(fù)的電壓,此時符合二極管的導(dǎo)通方向,副邊的電路中就有了電流。該電流一部分給電容充電,維持輸出電壓的穩(wěn)定,另一部分給后級的負(fù)載供電。
同時這個過程又將初級線圈中存儲的能量給釋放出來,能量釋放完之后再等待下一次 MOS 管打開給它充電,如此就完成了一個循環(huán)。
3.1.3總結(jié)
以上就是反激式開關(guān)電源的精髓所在,總結(jié)成一句話就是:
MOS 管打開時給初級線圈儲能, MOS 管關(guān)閉時,線圈將所儲能量釋放到次級線圈中。
輸出電壓的計算公式:
3.2拓展電路
拓展的電路增加兩部分電路,分別是 RCD 電路和反饋路徑,如下圖所示。
3.2.1 RCD 電路
由于各種原因,MOS 管產(chǎn)生的 PWM 波存在較大的尖峰,圖下圖中藍(lán)色的波形圖,尖峰的存在很可能導(dǎo)致 MOS 管的燒毀,RCD 電路就是用來吸收這個尖峰的,尖峰產(chǎn)生時,通過下圖中紅色的通路,迅速被電容吸收,并在剩余的時間里電容向電阻釋放自身能量,經(jīng)過這樣的循環(huán),尖峰就會被消減很多,確保 MOS 管的安全。
3.2.2反饋路徑
反饋路徑用來監(jiān)測輸出電壓值:
輸出電壓 < 5V ,增加 PWM 的占空比;
輸出電壓 > 5V ,減小 PWM 的占空比;
按照常規(guī)的反饋電路設(shè)計思想,往往設(shè)計出的是兩電阻分壓反饋電路,如下圖:
但是由于變壓器初級線圈側(cè)都是強(qiáng)電,不可以直接與輸出的 5V 弱電有電器連接,所以需要有隔離,故使用光電耦合電路來反饋電壓信號。公眾號@電路一點通
整體電路,傳遞能量的為磁能,電壓反饋回去的能量為光能,原邊和副邊是完全隔離的。
3.2.3其他
所謂的 AC-DC 廣義上其實指的是只有整流橋和電容,這一部分是 220V 交流電轉(zhuǎn)變?yōu)?310 伏的直流電,這部分才是真正意義上的 AC-DC。后面剩余部分其實是DC-DC,而反激拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)其實僅僅指的是DC-DC 這部分電路。
3.3電路圖
3.3.1全橋整流電路
圖中為四個二極管組成的全橋整流電路,將交流電負(fù)半軸電路翻轉(zhuǎn)至正半軸,實際制造選擇了一個集成好的整流橋芯片,型號是 MB10F ,耐壓 1000V ,體積小巧,并且芯片內(nèi)部二極管一致性比較好。
MB10F 實物圖
MB10F 原理圖與 PCB
3.3.2輸入電容
主要作用是濾波,將整流之后的“饅頭波”變成比較平直的波形。電容越大,波形就越平穩(wěn),但是受到成本與體積因素也不能無限制的增加電容。公眾號@電路一點通
一般會按照輸出功率配置電容,大致的標(biāo)準(zhǔn)為 2~3uF/W ,本次項目輸出位 5V/2A ,也就是 10W ,故選擇 33uF 的電解電容,并且電容的正極電壓高達(dá) 330V ,故電容的耐壓要求取 400V (保留裕量)。
3.3.3 RCD 電路
主要用于吸收 MOS管上的尖峰電壓,防止 MOS 管被燒壞。既然是吸收尖峰電壓的,它的耐壓值也會比較高一些,老師選擇的是 FR107 ,是一顆耐壓 700V 的快恢復(fù)二極管,電阻、電容的取值先按照數(shù)據(jù)手冊推薦的來(電阻:150K 1206 ;電容:2.2uF 1206),后期會根據(jù)電路實際測試的波形進(jìn)行微調(diào)。
3.3.4變壓器
變壓器的作用是將高壓變?yōu)榈碗妷?,同時起到一個強(qiáng)電弱電隔離的作用,變壓器是整個反激開關(guān)電源的核心,但是不同于其他電子元器件可以直接購買現(xiàn)成的產(chǎn)品,變壓器一般都需要定制,先給出最后設(shè)計出變壓器的參數(shù)如下圖。
詳情請見 3.5 變壓器的機(jī)關(guān)方法。
3.3.5輸出二極管
輸出二極管的作用是在原邊的 MOS 管打開時截止住感應(yīng)出的反向電壓,并且這個電壓有可能會很大,所以這顆二極管的耐壓要求會比較高,一般要幾十伏。
同時在原邊 MOS 管關(guān)閉時,它又需要承受一個比較大的輸出電流,所以這次我選擇的是 SB10100,耐壓 100V ,最大導(dǎo)通電流 10A 。
這顆二極管兩端的電壓也會存在尖峰,所以也需要給它配置電容、電阻來吸收這個尖峰,取值也暫時按照數(shù)據(jù)手冊推薦值(電阻 22R ;電容 1nF )。
3.3.6輸出電容
輸出電容主要影響輸出紋波的大小, 選型時主要考慮兩個參數(shù):容值大小、ESR(電容寄生電阻),至于兩個參數(shù)的取值可以根據(jù)公式大致推算,但是一開始比較簡單的方法是一開始就選擇兩顆差不多大小的電容,先放上去看看,然后再根據(jù)紋波的大小來調(diào)節(jié)電容的大小。
老師保守一點,第一版選擇的是兩顆 680uF/45mΩ 的電容,這樣測量出的紋波大致 130mV 。
如果想進(jìn)一步減小紋波,可以考慮在這兩顆電容之間加一顆電感,構(gòu)成一個 CLC 網(wǎng)絡(luò),紋波就可以減小到 30mV ,如下圖。
3.3.7電壓反饋電路
電壓反饋電路作用是向芯片反饋當(dāng)前的電壓值,從而讓芯片微調(diào) PWM 的占空比來穩(wěn)定輸出電壓,主要過程如下:
某時刻輸出低于 5V → 下圖中藍(lán)色原點的電壓降低 → TL431 試圖穩(wěn)定住該點的電壓 → TL431 所在通路上電流會減小 → 光偶中的發(fā)光二極管變暗 → 將電壓不足信號傳遞到了芯片內(nèi)部 → 芯片收到信號后增加占空比來抬高電壓。
注意事項:
(1)右側(cè)兩個電阻的取值會影響到輸出電壓,對應(yīng)的關(guān)系如下。
(2)光耦需要選擇線性光耦,老師選擇的型號是 PC817A
3.3.8主芯片
主芯片所涉及的電路如下圖所示:
本項目老師選擇的芯片是 HE500-15,該芯片內(nèi)部集成了 MOS 管,PWM波產(chǎn)生電路以及反饋和保護(hù)電路,是一顆非常典型的反激芯片。這部分電路其實反而是最簡單的,直接照著數(shù)據(jù)手冊抄就可以,簡單介紹如下:
(1)1 號引腳:接反饋
(2)2 號引腳:芯片的電源輸入。
單獨在變壓器上繞了一個線圈,通過二極管以及電容的整流濾波變成低壓直流電后給芯片供電。
(4)4 號引腳:MOS 管的漏極,接到變壓器的初級線圈。
(5)5 號引腳:MOS 管的源級。
接兩個采樣電阻,用來監(jiān)測輸入電流的大小。如果電流太大,就會觸發(fā)內(nèi)部的過流保護(hù)。
(6)6 號引腳:接地。
(7)7 號引腳:接過壓保護(hù)的分壓電阻,注意 7 號引腳接入的 VBUS 是在電路一開始,整流后引出的 VBUS 電壓。
(8)8 號引腳:內(nèi)部比較電壓,接 47nF 的電容即可。
(以上序號存在一點問題,但是老師就這么講了,我就順著他這么寫了。)
以上電路是可以工作的,但是需要量產(chǎn)售賣的話,還需要假如一些保護(hù)器件和 EMI 器件,否則就只要讀懂?dāng)?shù)據(jù)手冊即可。
3.4 LAYOUT 要點
3.4.1走線順暢
下圖中藍(lán)色標(biāo)注出來的為主回流,電流大,故這兩條路徑走線要盡可能的短,不能繞彎。
主回流的原理圖
主回流的PCB圖(白線)
(我畫過 PCB ,所以我可以理解老師大致的意思,沒有畫過的讀者,建議自己實操一遍。)
3.4.2電路隔離
初級和次級電路必須要做好隔離,如下圖,可以看到兩邊的地平面都是分開的。
3.4.3防干擾
芯片周邊的元件要盡離芯片近,尤其是反饋部分(上面橫向的矩形)的元件要遠(yuǎn)離干擾源。
3.5變壓器的計算方式
思考:變壓器輸入電壓和輸出電壓的比值就是主副線圈的雜數(shù)比。但是實際在制作一個變壓器,這兩個線圈到底應(yīng)該繞多少圈呢?10 圈和1 圈,以及 100 圈和 10 圈,它們都是 10: 1 的匝數(shù)比,那么它們之間會有區(qū)別嗎?我們又應(yīng)該用多粗的線去繞制這個變壓器呢?鐵芯又應(yīng)該如何選擇呢?等等,計算出變壓器的所有參數(shù)其實是制作手機(jī)充電器中最復(fù)雜的問題。
說明1:因為我這個人比較較真,有點鉆牛角尖了,所以我可能會在博客里字里行間的表達(dá)沒有必要什么都鉆牛角尖的想法,表達(dá)產(chǎn)品需要一次一次迭代、參數(shù)計算沒不可能一次就完美實現(xiàn)的想法,如果正在看這篇博客的你沒有這個問題的話,略過就好了。
說明2:設(shè)計該電源需要你對反激電源的原理有足夠充分的認(rèn)識,但是一般的新人又不太了解反激電源的原理,所以就設(shè)計不出變壓器,那設(shè)計不出變壓器就做不出反激電源,不親自做一遍反激電源,你就不可能對反激電源的原理有充分的認(rèn)識。很多人都會在這個死循環(huán)中跳脫不出來了,破局的關(guān)鍵其實就是先別管理論,放下看不懂的知識,公眾號@張飛電子電源研發(fā)精英圈用最簡單的辦法先把反激變壓器給設(shè)計出來再說,然后再一步一步的迭代學(xué)習(xí)。
3.5.1確定匝數(shù)比
第一步需要根據(jù)下面的公式確定匝數(shù)比,其中需要講解的如下:
是指變壓器輸出(主繞組端)電壓的最小值,一般認(rèn)為 220V 交流電壓有效值最低為 185V ,經(jīng)過整流濾波之后電壓值乘以。
:輸出二極管的導(dǎo)通壓降,一般為 0.7V 。
D:最大占比,一般取 0.4 。
綜上,可以計算出大致的匝數(shù)比為 30。
看到這里不知道你會不會覺得這有點糊弄人,這些參數(shù)選取都非常隨意,比如說二極管的導(dǎo)通壓降,有的可能是 0.6V ,包括最大占空比,那為什么非要是 0.4 呢?0.35 行不行?而一旦修改了這些值,最后的匝數(shù)比計算結(jié)果也就不是 30 了。
這其實也是反激變壓器設(shè)計時最麻煩的一件事,永遠(yuǎn)不可能一下子就得到最優(yōu)解,只要參數(shù)在一個差不多的范圍之內(nèi),最后設(shè)計出來的電源其實都是可以工作的,所以一開始我們不需要糾結(jié)太多,包括公式是如何推導(dǎo)出來的,也不需要太在意,時刻記住我們今天的目標(biāo)就是先把第一個變壓器計算出來再說,后面再來迭代優(yōu)化。
3.5.2原邊電感
確定好匝數(shù)比之后,根據(jù)以下公式確定原邊線圈的電感值,其中需要解釋的部分如下:
(因為在 MOS 管打開時,副邊就相當(dāng)于不存在,原邊就等效成一個電感,該電感值的大小就直接影響到紋波電流的大小。)
:效率先取估算值為 75%。
:是指原邊電感接受到的頻率,也就是芯片的頻率 為 65KHZ。
:輸出功率,5V/2A 故輸出功率為 10W 。
通過以上計算可得,原邊電感值約為 6.2mH 。
3.5.3選定磁芯
磁芯的大小一般和輸出功率有關(guān),如下圖,因為磁芯越大就可以選用更粗的線,繞更多的線圈,具體選多大的磁芯更多的是經(jīng)驗值。
本次輸出功率為 10W ,又是第一次設(shè)計變壓器,穩(wěn)妥一些選大一號的 EE22,確定磁芯后就確定了磁芯額截面積,如下圖。
3.5.4線圈匝數(shù)
原邊線圈需要根據(jù)以下公式計算,需要說明的是:
:原邊峰值電流,計算公式在下圖中小字附上,不展開講解。
:最大磁通密度,一般取值為 0.25T 。
:最大磁芯面積,上一節(jié)中確定的參數(shù)。
最后計算出的原邊匝數(shù)大約為 157 匝,根據(jù)一開始算出來的匝比是30,可以算出副邊為 15.2 匝,向上取整為 16 匝,再根據(jù)匝比反推出原邊匝數(shù)是 180 匝。
本次用的芯片還需要輔助繞組供電,芯片要求的輸入電壓是 15V 左右, 是 5V 的 3 倍,所以輔助繞組的雜數(shù)為 18 圈。
3.5.5繞線的直徑
一般來說流過 5A 的電流就需要至少
粗的線,故首先計算出線圈中電流的有效值如下圖紅色框(省略了計算過程),其中需要解釋的部分如下:
計算出的原邊線徑為 0.15mm,穩(wěn)妥一些用 0.2mm 直徑的。
計算出的副邊線徑為 0.89mm,穩(wěn)妥一些采用 0.1mm 直徑的,考慮到趨膚效應(yīng),故改用 4 根 0.5mm 直徑的銅絲,并聯(lián)起來用會更好一點。
輔助繞組電流比較小,直接用 0.1mm 的就可以
3.5.6交付產(chǎn)家
交付廠家生產(chǎn)之前,還需要提供以下信息:
骨架樣式
引腳個數(shù)
線圈繞制方向
小 tips:
在前面提到過,反激電源的兩個線圈是以相反方向纏繞,需要標(biāo)注清楚同名端
因為初級線圈比較多,可以采用三明治繞法:先繞一半的初級線圈,然后 依次 繞 次級線圈和輔助線圈,最后再繞初級線圈的剩下的一半,這樣耦合的效果會更好。
反激變壓器的計算方法有很多,以上介紹的其中最簡單的一種,而且計算出的結(jié)果也不一定是最優(yōu)解,甚至兩個章節(jié)給出的參數(shù)都不太一樣。實際上這兩組參數(shù)都可以正常工作,但是都需要做成成品電源后測試,優(yōu)化迭代。本項目的首要目的是設(shè)計出第一個能用的反激變壓器,制作出來 后帶著板子去學(xué)習(xí)更多相關(guān)的電源知識,充分理解公式的意義,思考如何改進(jìn)變壓器,就會事半功倍,遠(yuǎn)勝于拿著書本知識從入門到放棄。
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原文標(biāo)題:硬件面試題-反激式開關(guān)電源電路詳解
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【書籍】反激式開關(guān)電源設(shè)計、制作、調(diào)試
反激式開關(guān)電源的零電壓開關(guān)
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