常用電子元器件分類(lèi)及選型(正激)
出處:維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng) 發(fā)布于:2016-07-20 14:16:08
一、保險(xiǎn)絲
分類(lèi):從封裝上分為直插式和貼片式,其中直插式的又分徑向引線(xiàn)和縱向引線(xiàn)式。
從時(shí)間上分為速斷、中等慢斷、慢斷等。
從材質(zhì)上分為陶瓷、玻璃、塑料等。
選型:作為保險(xiǎn)絲除了選擇其封裝、時(shí)間、以及材質(zhì),額定電壓、電流等,主要的是看I平方/T,即A平方/S,這是選擇保險(xiǎn)絲的關(guān)鍵點(diǎn),一般都是用示波器捕捉浪涌電流,然后積分(可以近似計(jì)算),得出A平方/S。
舉例:
以上是給青島某客戶(hù)做的一適配器電源白盒測(cè)試的截圖,得到A平方/S為3.912,那么我們就的去查保險(xiǎn)絲的規(guī)格書(shū),對(duì)應(yīng)的參數(shù)必須比3.912要大一個(gè)級(jí)別,查表得到比3.912大一個(gè)級(jí)別的為5.87,對(duì)應(yīng)保險(xiǎn)絲為1.6A,250V。一般電路中整流橋后面有電解電容的,選擇慢斷型的。
二、壓敏電阻
分類(lèi):從材質(zhì)上分一般分為SrTiO3(鈦酸鍶)陶瓷和ZnO(氧化鋅)陶瓷,雖然SrTiO3(鈦酸鍶)陶瓷這種材質(zhì)的好,性能優(yōu)良,但價(jià)格高,所以目前作為電源鎮(zhèn)流器類(lèi)用ZnO的還是居多。
從用途上分一般分為保護(hù)型、浪涌抑制型、功率型,目前我們用的都是浪涌抑制型。
選型:除了外觀(guān)尺寸,材質(zhì),封裝等主要的選型還是看以下。
不同廠(chǎng)家都有自己的命名,而且有的是根據(jù)dc電壓分的,有的是根據(jù)ac電壓分的,如我司目前的CNR、EPCOS。無(wú)論是哪種命名方式,但選擇的原理都是一樣的。
根據(jù)不同的資料,原理有兩種:
一種是輸入電壓*1.414*1.2~1.4,來(lái)選擇(dc電壓法)。
舉例:輸入電壓為85-264Vac,則264*1.414*1.2~1.4=447.9~522.6dc,也就是選擇471-511的范圍,如果廠(chǎng)家命名的是ac的,則把*1.414去掉,即264*1.2~1.4=316.8~369.6ac,也就是選擇321~381ac。(321上一個(gè)檔是381,以EPCOS為例
另一種是根據(jù)在1mA時(shí)轉(zhuǎn)折電壓來(lái)選取。
見(jiàn)下面截圖,以EPCOS為例:
三、熱敏電阻
分類(lèi):按溫度分:負(fù)溫度系數(shù)/正溫度系數(shù)/臨界溫度熱敏電阻,英文字母表示為NTC/PTC/CTR.
按封裝分:直插式和貼片式。
其材料一般都是半導(dǎo)體陶瓷。
選型:除基本參數(shù)尺寸,25°C的阻值 零功率R25,B值,另外有兩點(diǎn)需要注意:
1. 耗散系數(shù)δ
δ=ΔP/ΔT (mW/℃)
即:在規(guī)定的環(huán)境溫度下,熱敏電阻器耗散功率變化率與其相應(yīng)溫度變化之比。它表示使熱能電阻體升高1℃溫度所需消耗的功率。在工作溫度范圍內(nèi),δ隨環(huán)境溫度變化而有所變化。
2. 額定功率Pr
額定功率=耗散系數(shù)δ×(使用溫度Tmax-25℃)
比較興勤和時(shí)恒家的熱敏電阻:
時(shí)恒家的為:熱耗散系數(shù)(mw/℃): 20
興勤家的為:熱耗散系數(shù)(mw/℃): 21
大家根據(jù)上面的公式算一下額定功率:
比如Tmax溫度為200°C,則額定功率為耗散系數(shù)δ×(使用溫度Tmax-25℃),時(shí)恒家的為:3.5W,興勤家的為:3.675W。
這個(gè)只是個(gè)參考值。
四、X電容、Y電容(安規(guī)電容)
X電容分類(lèi):按照耐壓不同分為X1 X2 X3三種。
1. X1耐高壓大于2.5 kV, 小于等于4 kV,
2. X2耐高壓小于等于2.5 kV,
3. X3耐高壓小于等于1.2 kV
目前我們家都用X2電容,性?xún)r(jià)比高。
X電容主要用于跨接L/N之間,濾去差模噪聲。
Y電容分類(lèi):按照耐壓不同分為Y1 Y2 Y3 Y4四種。
1. Y1耐高壓大于8 kV,
2. Y2耐高壓大于等于5 kV,
3. Y3 NA
4. Y4耐高壓大于等于2.5kV
需要注意的是:Y1屬于雙絕緣Y電容,用于跨接一二次側(cè).Y2則屬于基本單絕緣Y電容,用于跨接側(cè)對(duì)地保護(hù)即FG線(xiàn)。
目前X電容常用的是金屬化聚丙烯薄膜,繞制完畢,兩邊銅包鋼引線(xiàn),然后放入盒子中,環(huán)氧樹(shù)脂灌封而成,這個(gè)工藝中關(guān)鍵還是鋁粉蒸發(fā)到薄膜。
國(guó)外大部分都是壓制而非繞制,所以我們國(guó)產(chǎn)的一般都比不上國(guó)外的品質(zhì)。
選型:只要注意了額定溫度,電壓,尺寸,容量等基本參數(shù),沒(méi)有什么可難選型的。
目前Y電容常用的是陶瓷介質(zhì),通過(guò)焊料和鍍錫銅包鋼引線(xiàn)焊接,然后環(huán)氧樹(shù)脂封裝而成。
選型:注意額定溫度,電壓,尺寸,容量等基本參數(shù),主要看其溫度特性是什么,如B(Bn) E R F等,目前比較好的是B(Bn)溫度特性的,以及損耗角的正切值以及漏電流(一般從1-10mA之間)。
溫度特性曲線(xiàn)如下:
五、 MOS 管
分類(lèi):按溝道分 N溝道和P溝道。
按材料分 結(jié)型和絕緣柵型。
按功率分 大中小三種。
其中注意所用MOS是增強(qiáng)型還是耗盡型。
目前我們都是用的絕緣柵-增強(qiáng)型-N溝道MOS。
選型:MOS管的選型比較復(fù)雜,講起來(lái)比較費(fèi)唾沫。
現(xiàn)以N溝道增強(qiáng)型MOS管STW9NB90為例講解:
額定值
從上而下依次為:
漏源電壓 MOS管的實(shí)際的電壓必須為此電壓的88%降額。(因?yàn)?40時(shí)MOS管的反壓是原來(lái)反壓的92%左右,當(dāng)然如果低溫不是-40就另當(dāng)別論)
漏柵電壓
柵源電壓 柵極驅(qū)動(dòng)脈沖電壓幅值一般在不要超過(guò)25V,這是對(duì)于+/-30V的而言,如果是+/-25的話(huà),一般不要超過(guò)20V,當(dāng)然以上說(shuō)的是極限值,一般都不會(huì)用到極限值,MOS管開(kāi)通電壓幅值為10V,低驅(qū)動(dòng)電壓MOS除外)
漏極電流(25°C時(shí))
漏極電流(100°C時(shí)) MOS管在極限條件(空氣對(duì)流的情況除外)下一般都會(huì)到達(dá)這個(gè)溫度,所以選型時(shí)看此時(shí)的電流,不要看25°C,沒(méi)有意義)
脈沖漏極電流
總功耗 這個(gè)功耗就是N溝道所能允許的功耗,一般為保險(xiǎn)起見(jiàn),電源或鎮(zhèn)流器是多大功率的,要選的此值接近于其功率,當(dāng)然終以測(cè)試溫升為評(píng)判依據(jù)。
額定值降低因子
二極管反向峰值電壓(好像只有ST廠(chǎng)家的有此項(xiàng))
儲(chǔ)存溫度
工作結(jié)溫
熱阻
雪崩能量
電氣特性
因項(xiàng)目多,所以選幾個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目講解:
溝道電阻Rdson 除了開(kāi)關(guān)損耗,另一個(gè)重要損耗就是溝道電阻的損耗。
米勒電容充電電荷量Qgd 這個(gè)主要以示波器測(cè)試米勒平臺(tái)波形為準(zhǔn)。
反向恢復(fù)時(shí)間trr 寄生二極管反向恢復(fù)時(shí)間(有的芯片如半橋的,死區(qū)時(shí)間選的理論可以,為什么還會(huì)出現(xiàn)上下橋臂同時(shí)通的情況,原因就在于此,trr太長(zhǎng),國(guó)外品牌的一般都不會(huì)出問(wèn)題,國(guó)產(chǎn)的標(biāo)的很好,時(shí)間根本就達(dá)不到,很是不靠譜)
六、 電感(正激電感▲)
分類(lèi):按結(jié)構(gòu)分線(xiàn)繞電感和非線(xiàn)繞電感;固定式和可調(diào)式。
按貼裝分貼片式電感和插件式電感。
按頻率分高頻、中頻、低頻電感器。
按用途分振蕩電感器、校正電感器、顯像管偏轉(zhuǎn)電感器、
阻流電感器、濾波電感器、儲(chǔ)能電感器、被償電感器等
選型:因電感類(lèi)的種類(lèi)多,講起來(lái)很繁瑣,特兼顧設(shè)計(jì)方面講解正激電感略帶濾波器和濾波電感
1. 濾波電感
濾波電感作為輸入濾波來(lái)說(shuō),都是濾除差模雜訊,材質(zhì)一般為鎳鋅R棒居多(較少用鐵粉芯環(huán)或鎳鋅環(huán)),電感量一般根據(jù)具體通過(guò)EMI(如EN55015標(biāo)準(zhǔn))為幾百u(mài)H-1mH之間。線(xiàn)徑選取根據(jù)嚴(yán)酷條件,以及溫升選取。
輸出濾波電感,一般是平滑紋波以及消除MOS管或二極管的開(kāi)關(guān)噪聲,材質(zhì)一般為鎳鋅R棒或工字,電感量一般選取幾u(yù)H-幾十uH。線(xiàn)徑選取根據(jù)嚴(yán)酷條件,以及溫升選取。
2. 濾波器
濾波器作為輸入濾波來(lái)說(shuō),都是濾除共模雜訊(由于共模濾波器很難做到完全電感量對(duì)稱(chēng),所以會(huì)充當(dāng)一部分差模電感濾除差模雜訊),材質(zhì)一般為高導(dǎo)錳鋅環(huán),少數(shù)會(huì)用到非晶環(huán),電感量一般根據(jù)具體通過(guò)EMI(如EN55015標(biāo)準(zhǔn))為幾mH-幾十mH之間。線(xiàn)徑選取根據(jù)嚴(yán)酷條件,以及溫升選取。
當(dāng)然部分情況濾波器會(huì)用到次級(jí),也是為過(guò)EMI,電感量一般在幾百u(mài)H。線(xiàn)徑選取根據(jù)嚴(yán)酷條件,以及溫升選取。
3. 正激電感 ▲
設(shè)計(jì)
首先,以正激電感為研究對(duì)象,進(jìn)行研究。在一個(gè)周期中,開(kāi)關(guān)管開(kāi)通的時(shí)候,正激電感兩端被加上一個(gè)電壓,其電流不是突變的,而是線(xiàn)性的上升的,有公式I=V*Ton/L,這幾項(xiàng)分別表示電感電流的增量,輸入電壓,開(kāi)通時(shí)間,電感量。而這個(gè)電壓是變壓器副邊放出的。在開(kāi)關(guān)管關(guān)斷的時(shí)候,電感器以一個(gè)恒定的電壓放電,其電流即會(huì)線(xiàn)性的下降,同樣遵守這個(gè)公式,即I=Vo*Toff/L,一個(gè)周期中,放電電流等于充電電流,所以上兩式相等,再用1-D代替Toff,D代替Ton,于是從上兩式中得到Vo=V*D。畫(huà)出電感兩端的電壓電流波形如下圖。
上為電流波形,下為電壓波形。所以,設(shè)計(jì)的步就是確定這個(gè)原邊電流(倒映)的波形。
下面,以12V/24A的電源為例,介紹一下設(shè)計(jì)步驟。
1. 選取輸入電壓(直流)Vimin:175V;輸出電壓Vo:12V;輸出電流Io:24A;估算效率:80%;工作頻率f:65KHz;占空比D:0.6;輸出整流管正向壓降Vfo:1.5V。
2. 根據(jù)公式Vs=Vo/D+Vfo計(jì)算正激電感輸入電壓,即變壓器付邊繞組輸出電壓,為21.5V
3. 選定輸出紋波電流峰峰值Ir,范圍一般為輸出電流的10%~50%,這里選為4.3A。
4. 根據(jù)公式Ip=Io+Ir/2計(jì)算正激電感的電流峰值為26.15A。
5. 根據(jù)公式L=(Vs-Vfo-Vo) *D /f /Ir計(jì)算電感量為17.17uH
6. 根據(jù)公式ILRMS=IP*根號(hào)下的[〈((Ir/Ip)的平方/3-(Ir/Ip)+1)*D〉+〈((Ir/Ip)的平方/3-(Ir/Ip)+1)*(1-D)〉]計(jì)算電感電流的有效值為24.03A。
7. 根據(jù)環(huán)境及工藝條件選取載流密度,一般為4~10A/平方mm,風(fēng)冷狀態(tài)、良好散熱及較短持續(xù)時(shí)間的可選到20以?xún)?nèi)。據(jù)此選擇合適的線(xiàn)徑。
8. 如果選用鐵氧體磁心做電感,需根據(jù)磁心的截面積選擇繞制匝數(shù),使根據(jù)B=L*IP/N/SE計(jì)算出的B值在0.2~0.3以?xún)?nèi),再根據(jù)Lg=N^2/L*4Π*0.0000001*SE計(jì)算氣隙長(zhǎng)度。
9. 如果選用金屬粉末磁環(huán)做電感,可用廠(chǎng)家提供的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。本例中用Micrometals公司的T106-26鐵粉環(huán),繞制28T,可保證24A電流下電感量為17uH;靜態(tài)電感量為70uH。
特別注意:正激是從buck電路演變而來(lái),所以考驗(yàn)正激電感的是在輸入電壓的時(shí)候,所以以上計(jì)算還需要用高輸入電壓計(jì)算一遍。
七、變壓器▲
分類(lèi):按結(jié)構(gòu)分:雙卷變壓器、三卷變壓器和自藕變壓器。
按相數(shù)分:?jiǎn)蜗嘧儔浩?、?相變壓器。
按用途分:電力變壓器、試驗(yàn)用變壓器、測(cè)量變壓器(互感器)、礦用變壓器、 調(diào)壓器、電抗器、整流變壓器、電焊變壓器、沖擊變壓器等。
按中性點(diǎn)絕緣水平分:全絕緣變壓器和半絕緣變壓器。
按電源拓?fù)浞郑簡(jiǎn)味朔醇?、單端正激、推挽、半橋、全橋變壓器(目前較流行還有一種LLC諧振變壓器)。
設(shè)計(jì):因會(huì)設(shè)計(jì)正激變壓器了,雙端的推挽、半橋和全橋就相應(yīng)的會(huì)了,所以本次設(shè)計(jì)以單端反激和單端正激變壓器設(shè)計(jì)為例
1.單端反激變壓器設(shè)計(jì)
計(jì)算反激變壓器,就是要先選定一個(gè)工作點(diǎn),在這個(gè)工作點(diǎn)上算,這個(gè)是苛刻的一個(gè)點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)就是的交流輸入電壓(反激電路由boost電路演變而來(lái)),對(duì)應(yīng)于的輸出功率。下面我就來(lái)算了一個(gè)輸入85V到265Vac,輸出5V,2A 的電源,開(kāi)關(guān)頻率是100KHz。
步就是選定原邊反射電壓Vor,這個(gè)值是由自己來(lái)設(shè)定的,這個(gè)值就決定了電源的占空比。
這是一個(gè)典型的單端反激式開(kāi)關(guān)電源,來(lái)分析一下一個(gè)工作周期,當(dāng)開(kāi)關(guān)管開(kāi)通的時(shí)候,原邊相當(dāng)于一個(gè)電感,電感兩端加上電壓,其電流值不會(huì)突變,而線(xiàn)性的上升,有公式上升了的I=Vs*ton/L,這三項(xiàng)分別是原邊輸入電壓,開(kāi)關(guān)開(kāi)通時(shí)間,和原邊電感量.在開(kāi)關(guān)管關(guān)斷的時(shí)候,原邊電感放電,電感電流又會(huì)下降,同樣要尊守上面的公式定律,此時(shí)有下降了的I=Vor*Toff/L,這三項(xiàng)分別是原邊感應(yīng)電壓,即放電電壓,開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)間,和電感量.在經(jīng)過(guò)一個(gè)周期后,原邊電感電流的值會(huì)回到原來(lái),不可能會(huì)變,所以,有Vs*Ton/L=Vor*Toff/L,,上升了的,等于下降了的,上式中可以用D來(lái)代替Ton,用1-D來(lái)代替Toff,移項(xiàng)可得,D=Vor/(Vor+Vs)。此即是占空比了。比如選定感應(yīng)電壓為80V,Vs為90V ,則D=80/(80+90)=0.47
第二步,落實(shí)原邊電流波形的參數(shù).
原邊電流波形有三個(gè)參數(shù),平均電流,有效值電流,峰值電流.,首先要知道原邊電流的波形,原邊電流的波形如下圖所示.這是一個(gè)梯形波橫向表示時(shí)間,縱向表示電流大小,這個(gè)波形有三個(gè)值,一是平均值,二是有效值,三是其峰值,平均值就是把這個(gè)波形的面積再除以其時(shí)間.如下面那一條橫線(xiàn)所示,首先要確定這個(gè)值,這個(gè)值是這樣算的,電流平均值=輸出功率/效率*VS?,F(xiàn)在下一步就是求電流峰值,我們自己還要設(shè)定一個(gè)參數(shù),這個(gè)參數(shù)就是Krp,所謂Krp,就是指脈動(dòng)電流和峰值電流的比值這個(gè)比值下圖分別是脈動(dòng)電流和峰值電流。是在0和1之間的。這個(gè)值很重要。已知了Krp,現(xiàn)在要解方程了,已知這個(gè)波形一個(gè)周期的面積等于電流平均值*1,這個(gè)波形的面積等于,峰值電流*KRP*D+峰值電流*(1-Krp)*D,所以有電流平均值等于上式,解出來(lái)峰值電流=電流平均值/(1-0.5Krp)*D。比如說(shuō)我這個(gè)輸出是10W,設(shè)定效率是0.8.則輸入的平均電流就是10/0.8*90=0.138A,我設(shè)定Krp的值是0.6而值=0.138/(1-0.5KRP).D=0.138/(1-0.5*0.6)*0.47=0.419A.
第三個(gè)電流參數(shù),就是這個(gè)電流的有效值,電流有效值和平均值是不一樣的,有效值的定義就是說(shuō)把這個(gè)電流加在一個(gè)電阻上,若是其發(fā)熱和另處一個(gè)直流電流加在這個(gè)電阻上發(fā)熱效果一樣的話(huà),那么這個(gè)電流的有效值就等于這個(gè)直流的電流值.所以這個(gè)電流的有效值不等于其平均值,一般比其平均值要大.而且同樣的平均值,可以對(duì)應(yīng)很多個(gè)有效值,若是把Krp的值選得越大,有效值就會(huì)越大,有效值還和占空比D也有關(guān)系,總之.它這個(gè)電流波形的形狀是息息相關(guān)的.我就直接給出有效值的電流公式,這個(gè)公式要用積分才能推得出來(lái),我就不推了,只要大家區(qū)分開(kāi)來(lái)有效值和平均值就可以了.
電流有效值=電流峰值*根號(hào)下的D*(Krp的平方/3-Krp+1)如我現(xiàn)在這個(gè),電流有效值=0.419*根號(hào)下0.47*(0.36/3-0.6+1)=0.20A.所以對(duì)應(yīng)于相同的功率,也就是有相同的輸入電流時(shí),其有效值和這些參數(shù)是有關(guān)的,適當(dāng)?shù)恼{(diào)整參數(shù),使有效值,發(fā)熱也就,損耗小.這便優(yōu)化了設(shè)計(jì).
第三步,開(kāi)始設(shè)計(jì)變壓器準(zhǔn)備工作.已知了開(kāi)關(guān)頻率是100KHz則開(kāi)關(guān)周期就是10微秒了,占空比是0.47.那么Ton就是4.7微秒了.記好這兩個(gè)數(shù),對(duì)下面有用.
第四步,選定變壓器磁芯,這個(gè)就是憑經(jīng)驗(yàn)了,如果你不會(huì)選,就估一個(gè),計(jì)算就行了,若是不行,可以再換一個(gè)大一點(diǎn)的或是小一點(diǎn)的,不過(guò)有的資料上有如何根據(jù)功率去選磁芯的公式或是區(qū)線(xiàn)圖,還有AP法等,大家不妨也可以參考一下.我一般是憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)的。
第五步,計(jì)算變壓器的原邊匝數(shù),原邊使用的經(jīng)徑.計(jì)算原邊匝數(shù)的時(shí)候,要選定一個(gè)磁芯的振幅B,即這個(gè)磁芯的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化區(qū)間,因?yàn)榧由戏讲妷汉?這個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度是變化的,正是因?yàn)樽兓?所以其才有了變壓的作用,NP=VS*TON/SJ*B,這幾個(gè)參數(shù)分別是原邊匝數(shù),輸入電壓,導(dǎo)通時(shí)間,磁芯的\橫節(jié)面積和磁芯振幅,一般取B的值是0.1到0.2之間,不超過(guò)0.3(當(dāng)然也有例外,有時(shí)可以選到0.4,根據(jù)具體情況)。取得越小,變壓器的鐵損就越小,但相應(yīng)變壓器的體積會(huì)大些.這個(gè)公式來(lái)源于法拉弟電磁感應(yīng)定律,這個(gè)定律是說(shuō),在一個(gè)鐵心中,當(dāng)磁通變化的時(shí)候,其會(huì)產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電壓,這個(gè)感應(yīng)電壓=磁通的變化量/時(shí)間T再乘以匝數(shù)比,把磁通變化量換成磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化量乘以其面積就可以推出上式來(lái),簡(jiǎn)單吧.我的這個(gè)NP=90*4.7微秒/32平方毫米*0.15,得到88匝0.15是我選取的了值.算了匝數(shù),再確定線(xiàn)徑,一般來(lái)說(shuō)電流越大,線(xiàn)越熱,所以需要的導(dǎo)線(xiàn)就越粗,,需要的線(xiàn)徑由有效值來(lái)確定,而不是平均值.上面已經(jīng)算得了有效值,所以就來(lái)選線(xiàn),我用0.25的線(xiàn)就可以了,用0.25的線(xiàn),其面積是0.049平方毫米,電流是0.2安,所以其電流密度是4.08,可以,一般選定電流密度是4到10安第平方毫米.記住這一點(diǎn),這很重要.若是電流很大,采用兩股或是兩股以上的線(xiàn)并繞,因?yàn)楦哳l電流有趨效應(yīng),這樣可以比較好.
第六步,確定次級(jí)繞組的參數(shù),圈數(shù)和線(xiàn)徑。記得原邊感應(yīng)電壓吧,這就是一個(gè)放電電壓,原邊就是以這個(gè)電壓放電給副邊的,看上邊的圖,因?yàn)楦边呡敵鲭妷簽?V,加上肖特基管的壓降,就有5.6V,原邊以80V的電壓放電,副邊以5.6V的電壓放電,那么匝數(shù)是多少呢,當(dāng)然其遵守變壓器那個(gè)匝數(shù)和電壓成正比的規(guī)律.所以副邊電壓=NS*(UO+UF)/VOR,其中UF為肖特基管壓降.如我這個(gè)副邊匝數(shù)等于88*5.6/80,得6.16,整取6匝.再算副邊的線(xiàn)徑,當(dāng)然也就要算出副邊的有效值電流啦,副邊電流的波形會(huì)畫(huà)嗎,我畫(huà)給大家看一下。
畫(huà)的不太對(duì)稱(chēng),只要知道這個(gè)意思,就可以了.有突起的時(shí)間是1-D,沒(méi)有突起的是D,剛好和原邊相反,但其Krp 的值和原邊相同的這下知道了這個(gè)波形的有效值是怎么算的了吧,哦,再提醒一句,這個(gè)峰值電流就是原邊峰值電流乘以其匝數(shù)比,要比原邊峰值電流大數(shù)倍。
第七步確定反饋繞組的參數(shù),反饋是反激的電壓,其電壓是取自輸出級(jí)的,所以反饋電壓是穩(wěn)定的,TOP 的電源電壓是5.7到9V,繞上7匝,那么其電壓大概是6V多,這就可以了,記得,反饋電壓是反激的,其匝數(shù)比要和幅邊對(duì)應(yīng),至于線(xiàn),因?yàn)榱鬟^(guò)其的電流很小,所以就用繞原邊的線(xiàn)繞就可以了,無(wú)嚴(yán)格的要求.
第八步,確定電感量.記得原邊的電流上升公式嗎I=Vs*Ton/L。因?yàn)槟阋呀?jīng)從上面畫(huà)出了原邊電流的波形,這個(gè)I就是:峰值電流*Krp,所以L(fǎng)=Vs*Ton/峰值電流*Krp,知道了嗎,從此就確定了原邊電感的值.
第九步,驗(yàn)證設(shè)計(jì),即驗(yàn)證一下磁感應(yīng)強(qiáng)度是不是超過(guò)了磁芯的允許值,有BMAX=L*IP/SJ*NP.這個(gè)五個(gè)參數(shù)分別表示磁通值,原邊電感量,峰值電流,原邊匝數(shù),這個(gè)公式是從電感量L的概念公式推過(guò)來(lái)的,因?yàn)長(zhǎng)=磁鏈/流過(guò)電感線(xiàn)圈的電流,磁鏈等于磁通乘以其匝數(shù),而磁通就是磁感應(yīng)強(qiáng)度乘以其截面積,分別代入到上面,即當(dāng)原邊線(xiàn)圈流過(guò)峰值電流時(shí),此時(shí)磁芯達(dá)到磁感應(yīng)強(qiáng)度,這個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度就用以上公式計(jì)算.BMAX的值一般一要超過(guò)0.3T (有時(shí)可以選到0.4,根據(jù)具體情況),若是好的磁芯,可以大一些,若是超過(guò)了這個(gè)值,就可以增加原邊匝數(shù),或是換大的磁芯來(lái)調(diào).
總結(jié)一下:
設(shè)計(jì)高頻反激變壓器,有幾個(gè)參數(shù)要自己設(shè)定,這幾個(gè)參數(shù)就決定了開(kāi)關(guān)電源的工作方式,是要設(shè)定占空比D,這個(gè)占空比是由你自己設(shè)定的感應(yīng)電壓VOR來(lái)確定的,再就是設(shè)定原邊電流的波形,確定Krp的值,設(shè)計(jì)變壓器時(shí),還要設(shè)定其磁芯振幅B,這又是一個(gè)設(shè)定,所有這些設(shè)定,就讓這個(gè)開(kāi)關(guān)電源工作在你設(shè)定的方式之下了.要不斷的調(diào)整,工作在一個(gè)對(duì)你來(lái)說(shuō)的狀態(tài)之下,這就是高頻反激變壓器的設(shè)計(jì)任務(wù)。
2.單端正激變壓器設(shè)計(jì)
正激變壓器和反激變壓器的區(qū)別就是正激變壓器不要開(kāi)氣隙,要求其電感量盡量大。正激變壓器原邊也有電流,但這個(gè)電流不是其自己通過(guò)輸入電壓儲(chǔ)存來(lái)的,而是從副邊電感上感應(yīng)過(guò)來(lái)的,知道了這一點(diǎn),正激變壓器就好設(shè)計(jì)了。
步:根據(jù)所選磁心的截面積SeT及預(yù)選的變壓器工作B值(BT)計(jì)算變壓器原邊匝數(shù),公式為NP=Vimin*(1/f)*D/(SeT*BT)。本例中選用ER28磁心,查截面積SeT=81.4平方mm;預(yù)選BT=0.33T;計(jì)算結(jié)果為60.136匝,選用60匝。
第二步:根據(jù)公式NS=Np*Vs/Vimin計(jì)算付邊匝數(shù)為7.37匝,選取7匝。
第三步:計(jì)算匝比N=Np/Ns=8.571
第四步:計(jì)算原邊電流峰值Ipp=Ip/N=3.051A
第五步:計(jì)算原邊電流有效值Iprms=Ipp*根號(hào)下的(((Ir/Ip)^2/3-Ir/Ip+1)*D)=2.17A,據(jù)此選擇原邊線(xiàn)徑。
第六步:付邊電流峰值Ips=Ip,計(jì)算付邊電流有效值Isrms=Ip*根號(hào)下(((Ir/Ip)^2/3-Ir/Ip+1)*D)=18.62A,據(jù)此選擇付邊線(xiàn)徑。
總結(jié)一下:
設(shè)計(jì)高頻正激變壓器,相比反激而言,簡(jiǎn)單很多,沒(méi)有什么好特別注意的,相反正激電感是設(shè)計(jì)正激的重點(diǎn),需要精心設(shè)計(jì),正激變壓器只是一個(gè)一個(gè)“水管子”只要有勵(lì)磁電流(很小的電流)來(lái)維持即可。
八、PCB板
分類(lèi):
按層數(shù)分:單面板,雙面板,多層板。
按顏色分:自然色,黑色,白色,黃色等。
按材質(zhì)分:FR-1,CEM-1,CEM-3,F(xiàn)R-4等。
選型以及注意事項(xiàng)
1、板材:包括材料類(lèi)型,板材基材厚度,基材銅箔厚度,阻焊顏色,字符顏色,是否要求特定的板材供應(yīng)商有無(wú)諸如介電等方面的要求。
2、加工板邊尺寸、公差、翹曲度及有無(wú)特殊要求。
3、表面涂敷要求:環(huán)氧OSP、噴錫、鍍金等要求
4、孔徑孔徑,公差,孔內(nèi)質(zhì)量要求孔內(nèi)銅厚,孔徑公差,焊盤(pán)公差尺寸要求,是否要喇叭孔等。
5、表面阻焊顏色,厚度,有無(wú)供應(yīng)商要求,阻焊圈的其他要求,字符油墨顏色,LOGO標(biāo)記,UL標(biāo)記等其他方面
6、離子污染度要求,阻抗要求等
7、線(xiàn)寬線(xiàn)距要求,線(xiàn)厚要求除了通斷之外其他質(zhì)量要求和次表面質(zhì)量問(wèn)題,
8、機(jī)加工類(lèi)型,銑,沖(模具),V-CUT,金手指倒角、板邊機(jī)加工缺陷允收范圍;
9、拼板供貨方式,單個(gè)還是連排,工藝邊定位點(diǎn)固定孔處理方式等;一定考慮波峰焊流向。
10、包裝方式(紙包、真空、帶裝、紙箱等),運(yùn)輸方式,儲(chǔ)存方式(防潮、防氧化、防灰塵等)
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