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          反激電源的設(shè)計(jì)步驟

          作者: 時(shí)間:2010-11-20 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          第14章:峰值漏極電壓(啟動(dòng))

          進(jìn)行下一個(gè)測試時(shí),需要將負(fù)載減小至滿載。如果已進(jìn)入鎖存關(guān)斷模式,可能需要在返回正常操作模式之前切斷并重新接通AC輸入。切斷交流電源供應(yīng)器,然后等待DC總線上的電壓已降至約10 V。如果中采用了大容量電容,可能需要花費(fèi)幾分鐘的時(shí)間。使用電容放電板可以縮短這一時(shí)間。

          接下來,您將檢驗(yàn)啟動(dòng)時(shí)的漏極電壓和電流波形。將輸入電壓增至最大值,確保電源處于滿載狀態(tài)。將示波器設(shè)置為在漏極電壓波形的上升沿正常觸發(fā)。緩慢增加觸發(fā)電平,直至找到可在正常工作模式下進(jìn)行觸發(fā)的最高電平。然后切斷交流輸入,重新裝上電源。

          在增加觸發(fā)電平的過程中繼續(xù)這一操作,直至在裝上電源的過程中抓取到最高峰值電壓。如果測得的最高電壓超過650 V 峰值,則需要重新箝位。

          第15章:漏極電流波形(啟動(dòng))

          觸發(fā)示波器上的漏極電流波形時(shí)重復(fù)上述操作程序,測量在裝上電源時(shí)看到的最高電流。檢驗(yàn)電流波形的形狀,看是否存在變壓器飽和的跡象。

          啟動(dòng)過程中,可能會(huì)看到兩個(gè)電流波形中的一個(gè)。左側(cè)波形是正常電流脈沖,它在導(dǎo)通到關(guān)斷的過程中呈線性斜升。右側(cè)電流脈沖表示存在變壓器飽和的跡象。請注意該脈沖是如何以類似指數(shù)的形式上升到更高端的。這是變壓器磁芯達(dá)到飽和且不能再貯存能量的臨界點(diǎn)。此時(shí),初級電流將快速增大,可能會(huì)損壞Power Integrations器件或其他初級側(cè)元件。

          變壓器飽和的主要原因是有過多的磁通在磁芯中累積。如果在您的中發(fā)現(xiàn)飽和現(xiàn)象,首先需要與變壓器供應(yīng)商核實(shí),看變壓器是否嚴(yán)格按照PI Expert設(shè)計(jì)所指定的參數(shù)值進(jìn)行制造。此外,還應(yīng)確保變壓器的初級電感值處于設(shè)計(jì)所容許的容差限值范圍內(nèi)。(請參見第16章,了解不使用LCR測量儀進(jìn)行此測量的具體方法。)如果器件限流點(diǎn)設(shè)定過高,也會(huì)造成變壓器飽和。請查閱所用器件的數(shù)據(jù)手冊,了解檢驗(yàn)限流點(diǎn)設(shè)定方式的信息。

          如果變壓器結(jié)構(gòu)和限流點(diǎn)設(shè)定方式正確,您需要重新設(shè)計(jì)變壓器,以減小磁芯的磁通密度。您可以通過為變壓器添加額外線圈或減小初級電感LP所容許的生產(chǎn)容差來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。在PI Expert設(shè)計(jì)中增加線圈數(shù)時(shí),可增加次級繞組圈數(shù)NS,軟件將會(huì)按比例相應(yīng)增加初級繞組圈數(shù)NP。您也可以通過調(diào)節(jié)KP值來減小磁通密度。如果初級限流點(diǎn)可設(shè)定且遠(yuǎn)高于您的功率級要求,那么降低限流點(diǎn)也會(huì)造成磁通量增大。在特殊情況下,您也能需要通過增大磁芯尺寸來減小磁通密度。您需要不斷調(diào)整設(shè)計(jì),直至最大磁通密度(BM)和峰值磁通密度(BP)都遠(yuǎn)低于PI Expert所指定的限值。請注意,優(yōu)化后的PI Expert設(shè)計(jì)應(yīng)始終能把磁通密度限制到可接受的水平。在手動(dòng)調(diào)整設(shè)計(jì)時(shí),如果所作的某個(gè)修改可使磁通密度驟然增大,PI Expert將會(huì)向您發(fā)出警告消息,提醒這一危險(xiǎn)狀況。

          變壓器磁芯過熱時(shí),也會(huì)造成變壓器飽和。發(fā)現(xiàn)飽和問題后,應(yīng)檢驗(yàn)變壓器是否在適當(dāng)?shù)臏囟认拗祪?nèi)進(jìn)行工作。必要時(shí),請重新設(shè)計(jì)變壓器,以降低磁芯和繞組損耗,并降低其工作溫度。

          在啟動(dòng)測試期間,可能會(huì)抓取到短脈沖,如上圖所示。這些脈沖都是正常的,是由低輸出電壓下變壓器復(fù)位不足造成的。

          第16章: 變壓器初級電感量

          現(xiàn)在切斷AC輸入,將高壓示波器探針連接到輸入大容量電容的端子。然后,向電源施加最小的AC輸入電壓,將輸出負(fù)載增至滿載。設(shè)定示波器,將高壓探頭連接在輸入大容量電解電容兩端,從而測量到DC總線電壓,同時(shí)測量漏極開關(guān)電流波形。

          利用示波器測量大部分線性斜升過程中的漏極電流的di/dt比值。這部分通常處于流限的25%到75%之間。此外,還應(yīng)在用來測量電流變化的時(shí)間間隔內(nèi),同時(shí)測量平均DC總線電壓。利用這兩個(gè)測量結(jié)果,您可以根據(jù)電感的基本關(guān)系式計(jì)算出變壓器初級電感量的近似值:V = L Δi/Δt

          MOSFET導(dǎo)通后,變壓器初級側(cè)的電壓將近似等于平均DC總線電壓。電感中的電流等于漏感電流。調(diào)整該公式后,我們可以計(jì)算出L值:L = V Δt/Δi

          將計(jì)算得出的值與PI Expert中的指定值進(jìn)行比較。如果計(jì)算值超出給定的容差范圍,則需聯(lián)系變壓器制造商以解決這一問題。

          第17章:初始電流尖峰

          接下來,檢查在MOSFET導(dǎo)通后隨即出現(xiàn)的高初始電流。切斷交流電源供應(yīng)器,將高壓示波器探針重新連接到MOSFET兩端,測量漏極開關(guān)電壓。然后,施加指定的最大AC輸入電壓,并將電源負(fù)載增至滿載。設(shè)定示波器,以便同時(shí)顯示MOSFET電壓和電流,并在漏極電壓的上升沿觸發(fā)。調(diào)寬時(shí)基范圍,以便監(jiān)測一個(gè)完整的開關(guān)周期。
          前沿消隱功能,在MOSFET導(dǎo)通后立即將流限傳感器禁止一段時(shí)間。這樣可防止初始電流尖峰觸發(fā)流限,使其提前結(jié)束電流脈沖。不過,如果導(dǎo)通尖峰大于正常值,還是會(huì)觸發(fā)器件的初始流限,并使傳輸?shù)捷敵龅墓β适艿较拗啤?br />PI前沿消隱功能



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