场管怎么MOS管并联电阻,为什么用一个电阻不可以?

中在储能两端MOS管并联电阻一只給储能元件提供一个小号能量的通路,使电路安全这个就叫泄放电阻(注:储能元件如,工作与状态的MOS管等),下面介绍5种泄放电阻電路一起来学习一下吧!

泄放电阻电路基本形态是一只器两端MOS管并联电阻一直阻值比较大的电阻器,电路中的电阻R1就是泄放电阻(如下圖)

当电路通电后正常工作时,泄放电阻基本上不起作用它只在电路断电后的很短时间起快速泄放电容C1残留电荷的作用,这就是泄放電阻的工作特点

2.电容降压电路中泄放电阻电路

如下图,这是一个降压桥式整流电路。电路中R是限流电阻R2是电容C1的泄放电阻,C1是降压电容VD1-VD4是桥式整流,RL是整流电路的负载电阻

(电容降压电路中泄放电阻电路)

在电路通电时,由于R2的阻值远大于降压电容C1的容抗所以R2相对於,在电路中不起作用在电路断电后,C1中的残留电荷通过R2所构成的回路放掉达到泄放C1残留电荷的目的。

3.滤波电容两端的泄放电阻电路

電路如下图电路中C1是电源滤波电容,整流滤波电路输出的直流工作电压达到300V以上,R1是电容C1的泄放电阻

(滤波电容两端的泄放电阻电蕗)

电路在接通状态时,R1不起作用只是消耗一部分电能。在电路断电后电容C1储存的电荷通C1通过电阻R1回路放电,迅速放掉C1内部的电荷使整机电路不带电,以方便电路的检修和调试

这一电阻还有提高整流,滤波电路直流输出电压的稳定性整流,滤波电路输出端的电压會随负载的大小变化而变化加入泄放电阻就可以使其变化量减小。

4.电源电路中X电容的泄放电阻电路(如下图)

电路中C1是X电容器用来一呮高频差模干扰成分,R1则是泄放电阻FU1是熔断器,L1和L2是差模用来一只高频差模干扰成分。

在电路断电后C1中残留的电荷通过电阻R1放电,鉯保证拔掉电源插头的1-2S后不带电

5.MOS管栅极泄放电阻电路

MOS管栅极泄放电阻电路,电路中的R2为泄放电阻它接在MOS管VT3栅极之与源极之间。

电路中嘚MOS管VT3工作在开关状态下VT1和VT2管轮流导通,使得MOS管VT3的栅极等效电容处于充电放电的交替状态。如果电路断电时正好是VT3栅极等效电容为充满電状态由于电路已断电,这样VT1和VT2管截止,VT2管栅极等效电容所充电荷没有放电回路使VT3管栅极电场仍能够保持较长时间,如果这时再次开机通电VT1和VT2管正常的激励信号还没有建立起来,而MOS管VT3漏极工作电压迅速得到这样会使VT3管产生巨大的不受控制的漏极,烧坏VT3

在MOS管VT3栅极与源極之间接入一直泄放电阻R2之后,VT3管栅极等效电容内部的电荷通过R2回路迅速放电避免上述现象的出现,达到了防止烧坏MOS管VT3的目的

原文标題:5种泄放电子电路详细说明

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4昰一款双输出低压差(LDO)线性稳压器在工作温度范围内具有+/- 2.0%的精度。它具有3.3 V的固定输出电压(适用于其他固定输出电压选项的工厂触點)和可调节输出范围为1.25 V至5.0 V.它采用5引脚DPAK无铅封装。 NCP5504 LDO线性稳压器提供低噪声工作无需旁路电容用于固定输出。该器件的纹波抑制为75 dB250 mA时嘚压差为250 mV。 NCP5504适用于后调节和功率敏感的电池供电应用 特性 一个固定输出和一个可调节输出 可调输出电压从1.25 V到5.0 V 低压差250 mV典型值250 mA 低静态电流370μA 75 dB嘚纹波抑制 温度范围-25°C至+ 85°C 温度2.0%的准确度 热保护和电流限制 应用 视听设备 电池供电的消费类产品 仪器仪表 计算与网络国王申请 电路图、引脚图和封装图...

7LP低压降(LDO)线性稳压器是流行的NCP1117系列低压差稳压器的低功耗版本,具有降低的静态电流它主要用于0到125度温度范围内的大批量消费应用。该系列产品能够提供超过1 A的输出电流在1 A全电流负载下具有1.3 V的压差,该系列包括1.5 V1.8 V,2.5 V3.3 V的可调和五种固定电压版本, 5.0 V 特性 优势 输出电流超过1.0 A 1A输出电流 应用 终端产品 电视和监视器 电视和监视器 设置顶盒和娱乐设备 电路图、引脚图和封装图...

0负线性稳压器是一款價格低廉,易于使用的器件适用于需要高达100 mA电流的众多应用。与功率更高的MC7900系列负调节器一样该线性稳压器具有热关断和电流限制功能,使其非常坚固耐用在大多数应用中,无需外部元件即可运行 MC79L00线性稳压器适用于卡上调节或需要适度电流水平的稳压负电压的任何其他应用。与常见的电阻/齐纳二极管方法相比该稳压器具有明显的优势。 规格:

1是一款低压差(LDO)开关稳压器具有出色的噪声性能。甴于其创新设计该电路在没有外部旁路电容的情况下达到令人印象深刻的40uVRMS噪声水平。这款LDO采用小型SOT-23 5引线封装在空间和噪声非常高的情況下代表了理想设计师的选择。 没有外部带隙电容可加快唤醒信号的响应时间并将其保持在40us(重复模式)内使MC33761成为便携式应用的理想选擇。 MC33761低压差(LDO)线性稳压器还采用了一种新颖的架构可防止存在过多的下冲快速瞬态突发,如在任何突发系统中 最后,静态线路调节優于-75dB它自然屏蔽下游电子设备免受波动线的影响。 特性 超低噪音:150 nV / sq根Hz @ 100 Hz,40mVRMS 100 Hz - 100 kHz典型值I out = 60 mA,Co = 1.0mF

固定输出负线性稳压器旨在作为流行的MC7800系列器件的補充该负电压调节器提供与MC7800器件相同的七电压选项。此外负系统MC7900系列还提供MECL系统中常用的一个额外电压选项。 这些线性稳压器具有-5.0 V至-24 V嘚固定输出电压选项采用限流,热关断和安全区域补偿 - 使其在大多数工作条件下非常坚固通过充分的散热,它们可以提供超过1.0 A的输出電流 规格: G-Suffix表示无铅铅涂层。 电路图、引脚图和封装图...

PVC是用于汽车音响系统的多电压调节器该IC具有3个稳压器,5V输出用于微控制器9.85V输絀用于照明,9V输出用于音频控制6个高端开关。关于保护电路它具有过流保护,过压保护和热关断功能该IC最适用于汽车音响系统。 特性 3系统稳压器: VDD(MCU)照明音频 6个高侧开关 过流保护 BATT检测:欠压1(

11 电路图、引脚图和封装图

5系列是微功率低压差(LDO)线性稳压器,提供各種输出电压以及封装SOT-223和SOP-8表面贴装封装。这些器件具有极低的静态电流能够提供高达300mA的输出电流。输出端存在短路内部热关断电路提供内部电流和热限制保护。 MC33375有一个控制引脚允许逻辑电平信号关闭或转向 - 关于稳压器输出。 由于低输入至输出电压差和偏置电流规格這些器件非常适用于电池供电的计算机,消费类和工业设备其中延长了有用的电池寿命理想。 特性 低静态电流(OFF模式下为0.3 mA; ON模式下为125 mA) I O = 10 mA时輸入至输出电压差为25 mVI O时为260 mV = 300 mA 极其严格的线路和负载调节 稳定,输出电容仅为0.3 2.5 m输出电压3 mF 内部电流和热限制 逻辑电平开/关控制 应用 终端产品 电池供电的消费类产品 HandHeld Instruments 可携式摄像机和相机 摄像机和相机 电路图、引脚图和封装图...

17 电路图、引脚图和封装图

4A提供了极大的灵活性可以进行設计优化。该部件能够优化尺寸与效率之间的权衡和可调节性以满足各种POL应用。可调功能包括软启动时序开关频率,输出电压和工作模式(固定CCM模式或DCM / CCM操作)附加功能包括REFIN输入,允许使用外部参考可用于DDR终端应用。可通过两个输入选择九个输出电压或者可通过两個外部电阻在外部调节该部件.NCP1594A具有过流,欠压和热故障保护功能该部件在-40C至85C之间完全指定。 特性 优势 2.9 V至5.5V的操作 允许从3.3V或5V总线轨操作 可调頻率从500 kHz到2 MHz 优化总体规模与效率的权衡 9固定输出电压或外部可调低至0.6V 节省外部电阻和/或提供设计灵活性 欠压过流和过温保护 保护IC免受故障 鈳调节软启动 设置受控输出斜坡上升时间 安全启动到prebias输出 防止来自输出电容器的反向电流 外部参考输入 允许更改输出并可用于DDR终止应用程序 逐周期过流 防止过流情况 可调开关频率从500kHz到2MHz 在规模和效率方面优化设计 REFIN输入 允许在...

7是一款高电流双输出DC-DC转换器,可产生正电压和负电压 LV52117特别适用于LCD显示器等电源应用。 特性 集成1.5MHz同步升压和逆变器转换器 2.75V至4.6V输入电压范围 4.6V至5.8V可调正输出(VDCO1) -5.8V至-4.6V可调负输出(VDCO2) 输出电流高达100mA 脉沖跳跃模式低负载条件 过流/短路保护 终端产品 液晶面板 电路图、引脚图和封装图

_XFCS 电路图、引脚图和封装图

XC是一款适用于各种电子设备的低壓差稳压器它提供带有TO-220-4引线全模封装的恒压电源。在满额定电流(1A)下KA78RXXC的压差低于0.5V。该稳压器具有各种功能如峰值电流保护,热关斷过压保护和输出禁用功能。 特性 1A / 3.3V5V,8V9V ,12V15V输出低压差稳压器 TO-220全模封装(4pin) 过流保护,热关机 过压保护短路保护 带输出禁用功能 应鼡 此产品是一般用途,适用于许多不同的应用 电路图、引脚图和封装图...

7是一款高性能低压差线性稳压器。该器件基于流行的NCV8535保留了其湔代产品的所有最佳功能,包括高精度出色的稳定性,低噪声性能和反向偏置保护但现在包含一个电源良好输出信号,可以监控电源系统 NCV8537完全符合AECQ100和PPAP标准。该器件的工作温度范围为-40℃至125℃可提供固定或可调输出,采用10引脚3x3 mm DFN封装 特性 优势 线路和负载高精度输出差异 哆种应用的多功能解决方案 工作温度范围:-40C至125C 适用于汽车应用 低噪声(33 Vrms w / 10 nF Cnr和52 Vrms w / out Cnr) 非常受音频和娱乐系统欢迎 电源良好输出可用 自我监控调节器茬哪里指定限制。 M最大电压输入16V输入工作电压范围2.9 V至12 V. 性能稳定 符合AECQ100和PPAP

8C器件是一款精密微功率稳压器。它具有5.0 V的固定输出电压可在±2%范围内调节。它适用于所有汽车环境并包含控制微处理器所需的所有功能。该器件具有低压差和低静态电流它包括看门狗定时器,可調复位唤醒和使能功能。该器件还包括安全功能如热关断和短路保护。它能够处理高达45 V的瞬变 特性 输出电压选项:5.0 V 输出电压精度:±2% 输出电流高达250 mA 低压差 70μA的低静态电流 低睡眠模式电流小于1.0μA 微功率兼容控制功能: - ENABLE - 看门狗 - 重置 - 唤醒 保护功能: - 热关断 - 电流限制 AEC-Q100 1级合格苴PPAP能力 应用 终端产品 车身和底盘 仪器和集群 发动机控制单元 汽车 电路图、引脚图和封装图...

5低静态电流低压降(LDO)线性稳压器是一款高性能LDO穩压器。它具有+/- 0.9%的线路和负载精度以及超低静态电流和噪声涵盖了当今消费类电子产品所需的所有必要功能。这种独特的器件保证在沒有最小负载电流要求的情况下保持稳定并且对于任何类型的小至1.0 uF的电容器都是稳定的。 NCV8535还配备了感应和降噪引脚以提高设备的整体實用性。 NCV8535提供反向偏压保护 特性 使用任何类型的电容器(包括MLCC)均可稳定 提供1.5 V,1.8 V1.9V,2.5 V2.8 V,2.85 V3.0 V,3.3 V3.5V,5.0 V和可调输出电压 应用 终端产品 汽车音響和信息娱乐 汽车配件 汽车仪表盘 汽车相机显示器 汽车仪表板电子产品 汽车 工业 电路图、引脚图和封装图...

0 / MC78M00A正线性稳压器与流行的MC7800系列器件唍全相同只是它的输出电流仅为输出电流的一半。与MC7800器件一样MC78M00三端稳压器用于本地卡上电压调节。 内部通道晶体管的内部限流热关斷电路和安全区域补偿相结合,使这些线性稳压器在大多数工作条件下都非常坚固具有足够散热的最大输出电流为500 mA。 规格:

NV是单通道降壓型开关稳压器 特性 与负载无关的软启动电路 ON / OFF功能 集成脉冲脉冲过流保护 电流模式控制 电路图、引脚图和封装图

9 电路图、引脚图和封装圖

1同步降压控制器IC旨在为14引脚SOIC中的板载DC-DC应用提供简单的同步降压稳压器。 NCP1581专为跟踪应用而设计提供轨道输入。 NCP1581采用固定内部400 kHz开关频率工莋允许使用小型外部元件。该器件具有由外部电容设置的可编程软启动欠压锁定和输出欠压检测,可在检测到输出短路时锁定器件電路图、引脚图和封装图

开关电源是各种电子设备必不可缺的组成部分其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。今天小编汇总出了在电源研发过程中会出现的22个常見问题。

问题1:小功率用到最多的一般是反激电源但我们却常常选择65K或者100K(这些频率段附近)作为开关频率?有哪些原因制约了或者哪些情况下我们可以增大开关频率?或者减小开关频率

开关电源为什么常常选择65K或者100K左右范围作为开关频率,有的人会说IC厂家都是生产這样的IC当然这也有原因。

先思考下每个电源的开关频率会决定什么

还会有人说频率高了EMC不好过,一般来说是这样但这不是必然,EMC与頻率有关系但不是必然。想象我们的电源开关频率 提高了直接带来的影响是什么?当然是MOS开关损耗增大,因为单位时间开关次数增多了

那么,如果频率减小了会带来什么开关损耗是减小了,但是我们的储能器 件单周期提供的能量就要增多势必需要的变压器磁性要更夶,储能电感要更大了选取在65K到100K左右就是一个比较合适的经验折中,电源就是在折中合理化折中进行

假如在特殊情形下,输入电压比較低开关损耗已经很小了,不在乎这点开关损耗吗那我们就可以提高开关频率,起到减小磁性器件体积的目的

关键:如何选择合适IC嘚开关频率?主流IC的开关频率为什么是大概是这么一些范围?开关频率和什么有关说的是普遍情况,不是想钻牛角尖好多IC还有什么不同的頻率更多的想发散大家思维去注意到这些问题!

在普遍情况下:主要想提的是开关频率和什么有关,如何去选择合适开关频率为什么主流IC以及开关频率是这么多,注意不是一定是普遍情况,让新手区理解一般行为当然开关电源想怎么做都可以,要能合理使用

问题2:LLC中为什么我们常在二区设计开关频率?一区和三区为什么不可以有哪些因素制约呢?或者如果选取一区和三区作为开关频率会有什么後果呢

LLC的原理是利用感性负载随开关频率的增大而感抗增大,来进行调节输出电压的也就是PFM调制。并且MOS管开通损耗ZVS比ZCS小一区是 容性負载区,自然不可取那么三区,开关频率大于谐振频率这个仍是感性负载区,按道理MOS实现ZVS没有问题确实如此。但是我们不能忽略副邊的输出 二极管关断也就是原边MOS管关断时,谐振电流并没有减小到和励磁电流相等实现副边整流二极管软关断。这也是我们通常也不選择三区的原因

我们不能只按前人的经验去设计,而要知道只所以这样设计是有其必然的道理的!

问题3:当我们反激的占空比大于50%会带來什么好的方面有哪些?不好的方面有哪些

反激的占空比大于50%意味着什么,占空比影响哪些因素

第一:占空比设计过大,首先带来嘚是匝比增大主MOS管的应力必然提高。一般反激选取600V或650V以下的MOS管成本考虑。占空比过大势必承受不起

第二:很重要的是很多人知道,需要斜坡补偿否则环路震荡。不过这也是有条件的右平面零点的产生需要工作在CCM模式下,如果设计在DCM模式 下也就不存在这一问题了這也是小功率为什么设计在DCM模式下的其中一个原因。当然我们设计足够好的环路补偿也能克服这一问题

当然在特殊情形下也需要将占空仳设计在大于50%,单位周期内传递的能量增加可以减小开关频率,达到提升效率的目的如果反激为了效率做高,可以考虑这一方法

问題4:反激电源如果要做到一定的效率,需要从哪些方面着手准谐振?同步整流

反激的一大劣势就是效率问题,改善效率有哪些途径可鉯思考的呢?减小损耗是必然的损耗的点有开关管,变压器输出整流管,这是主要的三个部分

开关管我们知道反激主要是PWM调制的硬开關居多,开关损耗是我们的一大难点好在软开关的出现看到了希望。反激无法向LLC那样做到全谐振那只 能朝准谐振去发展(部分时间段谐振),这样的IC也有很多问世我司用的较多是NCP1207,通过在MOS管关断后下一次开通前1脚检测VCC电压过零后,然后在一个设定时间后开通下一周期

變压器的损耗如何做到最小,完美使用的变压器后面问题会涉及到

同步整流一般在输出大电流情况下,副边整流流二极管哪怕用肖特基损耗依然会很大,这时候采用同步整流MOS替代肖特基二极管有些人会说这样成本高不如用LLC,或者正激呢当然没有最好的,只有更合适嘚

问题5:电源的传导是怎么形成的?传导的途径有哪些常用的手段?电源的辐射受哪些东西影响怎么做大功率的EMC?

电源传导测量方式是通过接收输入端口L,N,PE来自电源内部的高频干扰(一般150K到30M)

解决传导必须弄清楚通过哪些途径减弱端口接收到的干扰。

如图:一般有二种模式:L,N差模成分以及通过PE地回路的共模成分。有些频率是差共模均有

通过滤波的方式:一般采用二级共模搭配Y电容来滤去,选择的方式技巧也很重要布板影响也很大。一般靠近端口放置低U电感最好是镍锌材质,专门针 对高频绕线方式采用双线并绕,减少差模成分後级一般放置感量较大,在4MH到10MH附近只是经验值,具体需要与Y电容搭配X电容滤差模也需要靠近端口,一般放在二级共模中间放置Y电容,电容布板时走线需要加粗不可外挂,否则效果很差(这些只是输入滤波网络上做文章)

当然也可以从源头上下手,传导是辐射耦合箌线路中的结果减弱了开关辐射也能对传导带来好处。影响辐射的几处一般有MOS管开通速度整流管导通关断,变压器以及PFC电感等等。這些电路上的设计需要与其他方面折中不做详述

一些经验技巧:针对大功率的EMC一般需要增加屏蔽,立竿见影屏蔽的部位一般有几处选擇:

第一:输入EMI电路与开关管间屏蔽,这对EMC有很大的作用很多靠滤波器无效的采用该方法一般很有效果。

第二:变压器初次级屏蔽一般设计变压器若有空间最好加上屏蔽。

第三:散热器的位置能很好充当屏蔽合理布板利用,散热器接地选择也很重要

第四:判断辐射源头位置,一般有几个简单的方法不一定完全准确,可以参考输入线套磁环若对EMC有好处,一般是原边MOS管输出线套磁环若对EMC有效果,┅般是副边输出整流管尤其是大于100M的高频。可以考虑在输出加电容或者共模电感

当然还有很多其他的细节技巧,尤其是布板环路方面嘚后面对LAYOUT会单独讲解。

问题6:我们选择拓扑时需要考虑哪些方面的因素各种拓扑使用环境及优缺点?

设计电源的第一步不知道大家会想到什么呢?我是这么想细致研究客户的技术指标要求,转换为电源的规格书与客户沟通指标,不同的指标意味着设计难度和成本也昰对我提出的问题有很大的影响,选择拓扑时根据我们的电源指标结合成本来考虑的哪常用的几种拓扑特点在哪呢 ?

这里主要谈隔离式,非隔离式应用有限当然也是成本最低的。

反激:适用在小于150W理论这么说,实际大于75W就很少用不谈很特殊的情况。反激的有点成本低调试容易(相对于半桥,全桥)主要是 磁芯单向励磁,功率由局限性效率也不高,主要是硬开关漏感大等等原因。全电压范围(85V-264V)效率一般在80%以下单电压达到80%很容易。

正激:功率适中可做中小功率,功率一般在200W以下当然可以做很大功率,只是不常常这么做原因是正噭和反激一样单向励磁,做大功率磁芯体积要求大当然采用2个变压器串MOS管并联电阻的也有,注意只谈一般情形不误导新人。正激有点成本适中,当然比反激高优点效率比反激高,尤其采用有源箝位做 原边吸收将漏感能量重新利用。

半桥:目前比较火的是LLC谐振半桥中小功率,大功率通吃型(一般大于100W小于3KW)。特点成本比反激正激高因为多用了1个MOS管 (双向励磁)和1个整流管,控制IC也贵环路设计业复杂(┅般采用运放,尤其还要做电流环)优点:采用软开关,EMC好效率极高,比正激高我做过 960W LLC,效率可达96%以上(全电压)(当然PFC是采用无桥方式)。其它半桥我不推荐至少我不会去用,比较老的不对称桥很难做到软开关,LLC成熟以前用的多现在很少用,至少艾默生等大公司都倾向于LLC哏着主流走一般都不会错。

全桥:一般用在大于2KW以上首推移相全桥,特点双向励磁,MOS管应力小比LLC应力小一半,大功率尤其输入电压較高时一般用移相全桥, 输入电压低用LLC成本特别高,比LLC还多用2个MOS这还不是首要的,主要是驱动复杂一般的IC驱动能力都达不到,要將驱动放大采用隔离变压器驱动,这里才是成本高的另一方面

推挽:应用在大功率,尤其是输入电压低的大功率场合特点电压应力高,当然电流应力小大功率用全桥还是推挽一般看输入电压。变压器多一个绕组管子应力要求高,当然常提到的磁偏磁也需要克服這个我真没用过,没涉及电力电源很难用到它的时候。

问题7:考虑电源成本时我们要从哪里下手呢?

设计电源成本评估必不可少,目前客户将电源的成本压得很低各大竞争对手无不都在打价格战,大家都能做出电源来就看谁做得更便宜,才能赢得订单从哪些方媔入手有利于我们成本呢:

第一:技术指标。电源技术指标越高成本越高,如果你的电源成本高了那你可以打你的性能指标卖点,多叻性能要求电路增多了成本自然高。也是和客户谈话的资本

第二:物料采购成本,为什么大公司电源利润高无非是他们有着优越的采购平台,采购量大物料成本低,当然成本更低如果不考虑采购,作为工程师必 须弄清楚不同物料对应的成本比如能用贴片,少用插件(比如插件电阻比贴片成本高),能用国产不用台资,能用台资不用日系这里的价格差异不菲。(比 如日系电容比国产电容价格高几倍不止!当然质量也有差异)

第三:影响成本的重要器件:变压器电感,MOS管电容,光耦二极管及其他半导体器件,IC等不同的变压器廠家绕出来的变压器价格差异很大,MOS管应力热阻选择够用就行,IC方案的成本等

其它方面导致成本问题:器件散热器,大小合适多了僦是浪费钱。PCB布板能用单面板用成双面板就是浪费钱,PCB布板工艺选择合理的工艺加工成本低,生产效率高

问题8:电源的环路设计,電源哪些部分影响电源的环路?好的环路有哪些指标决定

电源的环路设计一直是一个难点,为什么这么说因为主要影响的因素太多,理論计算很难做到准确仿真也是基于理想化模型,在这里只谈关于环路设计的一些影响因素从定性的角度去理解环路以及怎么去做环路補偿。

环路是基于输入输出波动时需要通过反馈,环路相应告知控制IC去调节维持输出的稳定。电源环路一般都是串联负反馈有的是電压串联负反馈(CC模式下),有的是电流串联负反馈(CV模式下)

那有哪些地方会影响环路呢?电路中的零点以及极点零点一般会导致增益上升,引起90度相移(右半平面零点会引起-90度相移)极点一般会导致增益下降,引起-90度相移左半平面极点会引起系统震荡。所以我们需要借助零點极点补偿手段去合理调控我们的环路对于低频部分,为了满足足够增益一般引入零点补偿对于高频干扰一般引入极点补偿去抵消,減少高频干扰

1.在穿越频率处(即增益为零dB时的频率),系统的相位余量大于45度

2.在相位达到-180度时增益的余量大于-12dB.3.避免过快的进入穿越频率,茬进入穿越频率附近的曲线斜率为-1

1.产生零点的有输出滤波电容 :可以使环路增益上升。(一般在中频4K左右对增益有好处,无需补偿)

2.若工作在CCM模式下还会产生右半平面零点在高频段,可采用极点补偿这个一般很难补偿,尽量避免让穿越频率小于右半平面零点频率(15K 左右,随负载变化会变化)选取

3.负载会产生低频极点。采用低频零点去补偿

4.LC滤波器会产生低频极点,需要采用零点补偿在心中要清楚哪些零极点 是利是弊,针对性补偿

补偿的电路,针对电源环路来说比较简单一般采用对运放采用2型补偿,也有的会采用3型补偿很尐用

问题9:对各种拓扑的软开关形式有哪些?软开关是如何实现的

软开关目前使用很频繁,一来可以提升次效率二来可以利于EMC。很哆拓扑都开始利用软开关了就连反激如果为了做高效率也引入了准谐振来实现软开关,这个在前面问题已讲过LLC的软开关在前面问题也提过实现条件,具体实现过程没有细讲这里就分享下我对软开关的理解。

实现条件及过程:利用软开关需要二个元素一个是C一个是L来實现谐振(当然也可以多谐振形式),谐振会产生正弦波正弦波就能实现过零。如果是串联谐振属于电压谐振MOS管并联电阻谐振属于电鋶谐振。

其次软开关和硬开关的差异是:硬开关过程中电压电流有重叠软开关要么电流为零(ZCS)要么电压为零(ZVS)。MOS管的软开关可以利用结电容 戓者并电容然后串电感实现串联ZVS,例如准谐振反激有源箝位吸收电路,移向全桥的软开关也有LCMOS管并联电阻ZCS,不过用的很少因为MOS管ZVS嘚 损耗小于ZCS。LLC属于串MOS管并联电阻式不过我们利用的是ZVS区。(在死区的时候谐振电流过零上管软开通前,先给下管结电容充电上管实現软开通)

问题10:什么样的变压器才算是最完美适用的?变压器决定了什么影响了什么?

设计变压器是各种拓扑的核心点之一变压器設计的好坏,影响电源的方方面面有的无法工作,有的效率不高有的EMC难做,有的温升高有的极限情况会饱和,有的安规过不了需偠综合各方面的因素来设计变压器。

设计变压器从哪里入手呢一般来说根据功率来选择磁芯大小,有经验的可参考自己设计过的没经驗的只能按照AP算法去算,当然还要留有一定的余量最后实验去检验设计的好坏。

一般小功率反激推荐的用的比较多EE型EF型,EI型ER型,中夶功率PQ的用的比较多这里面也有每个人的习惯以及不同公司的平台差异,功率很大的没有适合的磁芯,可以二个变压器原边串副边并嘚方式来做

不同拓扑对变压器的要求也不一样,比如反激需要考虑的是需要工作在什么模式下,感量如何调节适中尤其是多路输出┅定要注意负载调整率满足需求, 耦合的效果要好比如采用并绕,均匀绕制以及副边匝数尽可能增多。MOS管耐压决定匝比怎么选取合適的占空比,选取多大的Bmax(一般小于 0.35当然0.3更好,即时短路也不会饱和太严重)有的还需要增加屏蔽来整改EMC原副边屏蔽一般加2层,外屏蔽1层就好

大功率变压器一般更多的是关注损耗,需要铜损和磁损达到平衡还要考虑到风冷自然冷,电流密度多大合适功率稍大(大於150W)的一般电流密度相对取小些(3.5-4.5),功率小的(5.0-7.0)

还要清楚电源过的什么安规,挡墙是不是足够层间胶带是否设置合理也是不可以忽视的,┅旦要做认证去改变压器也是影响进度的

问题11:我们真的需要到迷恋设计工具,依赖仿真的地步吗

电源的设计工具主要用在以下几个方面:

1.选择磁芯及设计变压器;

5.热仿真(针对大功率);

6.计算工具(计算书)等。

对于新人来说我给的建议少用工具,多计算自己把握设计的过程,因为工具是人做的不同人的设计习惯差异,不能用一个固定的设计模式来设计不同的电源

有些仿真可以与设计相结合:比如环路设计好后是很难直接满足设计需求的,仿真可以在试验前很好验证但仿真也不是完全和试验一样,至少不会差太远

熟练运鼡Mathcad和Saber也是必要的,只是很多我们需要弄清原理的层面把工具只需要当做计算器来使用,更快速方便更高效来满足我们设计就好想纯依賴工具来设计电源,无疑是走入极大误区

问题11:我们真的需要到迷恋设计工具,依赖仿真的地步吗

电源的设计工具主要用在以下几个方面:

1.选择磁芯及设计变压器;

5.热仿真(针对大功率);

6.计算工具(计算书)等。

对于新人来说我给的建议少用工具,多计算自己把握设计的过程,因为工具是人做的不同人的设计习惯差异,不能用一个固定的设计模式来设计不同的电源

有些仿真可以与设计相结合:比如环路设计好后是很难直接满足设计需求的,仿真可以在试验前很好验证但仿真也不是完全和试验一样,至少不会差太远

熟练运鼡Mathcad和Saber也是必要的,只是很多我们需要弄清原理的层面把工具只需要当做计算器来使用,更快速方便更高效来满足我们设计就好想纯依賴工具来设计电源,无疑是走入极大误区

问题12:评判一块电源板LAYOUT好坏有哪些地方能一眼看穿?

什么样的PCB是一块好的PCB至少要满足以下一個方面:

1.电性能方面干扰小,关键信号线及底线走的合理各方面性能稳定(前提是电路无缺陷);

2.利于EMC,辐射低环路走的合理;

3.满足咹规,安规距离满足要求;

4.满足工艺量产可生产性,以及减小生产成本;

5.美观布局规则有序 (器件不东倒西歪),走线漂亮美观不七弯仈绕的。

问题13:电源的元器件你懂多少MOS管结电容多大,对哪些有影响RDS跟温度是什么关系?肖特基反向恢复电流影响什么电容的ESR会带來哪些影响?

电源中的设计的器件类型很多主要有半导体器件如:MOS管,三极管IC,运放二极管,光耦等;磁性器件:电感变压器,磁珠等;电容:Y电容X电容,瓷片电容电解电容,贴片电容等;每种器件都有其规格极限参数。

常规的参数在我们选型很容易把握唎如选取MOS管,耐压参数肯定会考虑额定电流也会考虑,导通电阻我们会考虑但还有一些寄生参数以及一些随温 度变化特性的参数却很尐去注意,或者只有在发现问题的时候才会去找导通电阻Rds(on)随温度升高其阻值是变大的,设计MOS管损耗时要考虑到其工作的环境温度结电嫆影响到我们的开通损耗,也会影响到EMC

肖特基二极管耐压,额定电流一般很好注意有些参数例如导通压降在温度升高时会减小,反向恢复时间短不过漏电流大(尤其是考虑到高温时漏电流影响就更大了),寄生电感会引起关断尖峰很高

电容一个重要参数ESR,在计算纹波时通常会考虑ESR一般与C的关联是很大的,不过不同厂家的品质因素影响也是很巨大一定要具体分清楚。

一般估算公司可参考:ESR=10/(C的0.73次方)电容在高温时寿命会缩短,低温时容量会减小漏电流也会增加等等;

当然器件在特殊情形表现出来的特性差异是值得我们思考的問题,请大家多多思量对于我们解决特殊情况下的问题非常有帮助。

问题14:你对磁性材料了解多少磁环和磁芯有哪些差异?低磁环和高磁环用在什么情况?

磁性器件对开关电源的重要性不言而喻可以说是电源的心脏部位。磁性材料的种类也繁多常用来做变压器的一般昰铁氧体材料,主要是价格便宜开关频率最大能做到1000K,够一般情况下使用了铁氧体磁芯既可以做主变压器也可以做电感,如PFC电感(一般铁硅铝材质居多性价比高),储能电感也可以

当然在要求高的情况下,尤其是大功率一般用磁环主要是感量可以做大,不易饱和相对铁氧体磁芯来说,不过缺点是价格贵尤其是大电流,绕制工艺较困难磁环也分高U值和低U值,主要也是磁环的材料不同照成高U環磁环外观是绿色,一般EMI电路的共模电感选用感量会相对较大滤低频,颜色偏灰的是低U环感量很低,滤高频一般为了EMC都是搭配使用效果一般都比较好!

问题15:电源损耗是怎么分布的?MOS管损耗变压器损耗?变压器除了直流损耗,还有交流损耗怎么算的

电源损耗一般集Φ在以下一些方面:

1.MOS管的开通损耗及导通损耗;

2.变压器的铜损和铁损;

3.副边整流管的损耗;

7.其它损耗:PFC电感损耗,LLC的谐振电感损耗同步整流的MOS管损耗等。

针对这些损耗适当的减小可以提升效率。1.针对MOS管可选用开关速度快的导通电阻低的,电路上课采用软开关2.针对变壓器:选择合适大小的磁芯,磁芯太小损耗会大很难做到铜损和铁损平衡。尤其是铜损不仅有直流损耗还有交流损耗交流损耗一般比矗流损耗还大2倍,因为铜线在高频下的交流阻抗比直流阻抗大的多计算时一定要充分估算进去。

问题16:电源中的热设计散热器是怎么選择的?散热器设计需要考虑什么

散热器的设计是开关电源的一个重点,散热器主要是针对我们的发热器件温升过高需要采用散热器來降低热阻来达到降低温升的作用!

主要发热器件:整流桥,MOS管整流二极管,变压器电感等等。

散热器的大小选择一般根据损耗的功率需要的温升来计算热阻,根据热阻来选择相应面积的散热器

当然也需要一些辅助的方式,比如在器件和散热片间涂散热膏有会有些效果。比较小的空间可采用型材散热体积小,散热面积大

特殊器件有特殊的处理:如变压器可将变压器底下的PCB板挖空散热,也可以茬变压器上用导热泥贴散热片的方式电感也可以加铜环散热等等。

问题17:LLC的输出滤波电容怎么决定的?受哪些因素影响

输出滤波电容对輸出纹波至关重要,选择合适的滤波电容需要从成本及纹波需求考虑当然对每种拓扑滤波电容的选取都是按照输出纹波需求,纹波电流所对 应的ESR值来选取对应的电容当然电容的容量与ESR的关系跟电容的品质也有着很重要的关系,之前已经讨论过其关系式纹波电压时我们嘚需求,一般按照 50mv的需求的话设计留有余量一般选择10mv。(考虑到PCB板滤波效果电容低温容值降低),纹波电流计算式如下:

问题18:移相铨桥的驱动是什么实现的何为移相?移相带来什么

移相全桥目前在中大功率使用中,也是用的很火受欢迎程度仅次于LLC谐振半桥。之湔已经比较过不同拓扑的使用情况这里就专门介绍下移相全桥的特点。

移相全桥特点一:驱动比较复杂导致控制电路复杂,成本很高原因是移相全桥一般有4个MOS,对驱动能力要求很高一般IC很难做到,需要对驱动能力通过外置MOS管放大使用又为了加强可靠性一般采用隔離变压器来驱动MOS管。

移相全桥特点二:移相为什么要移相,移相带来什么跟普通全桥有什么区别。移相针对的是同一组的MOS管让2个MOS管依次导通,可以降低开关 损耗超前臂桥实现ZVS同时,副边处于续流原边电流被二极管分担,MOS管电流也很小近似零电流导通,滞后臂桥鈳以零电压导通

移相全桥特点三:工作过程复杂,二个输出功率状态(靠原边提供能量)二个续流状态(靠副边电感及电容提供供能量),四个死区(来分别实现每个MOS管软开通I)

只是为了给新手了解移相全桥作为开关电源比较重要的拓扑一部分,它的重点和难点在哪裏

问题19:大功率若追求效率,无桥PFC是怎么实现的原理是什么?

很多人都听说过无桥PFC不过真正使用起来并不很常见,原因是无桥PFC相比普通有桥PFC效率上固然有提升一般也就在1-2%,若不是追求高 效一般都不会使用,成本太高根据无桥PFC的特点,其实整流桥并没有真正省去鈈用只是当做交流输入正负半轴的隔离使用,简单来说相当于普通二个 PFC交流正负半轴各一个,相应的PFC电感也会增加一个MOS管也会增加┅个,驱动IC也会复杂一些对于大功率为了做高效,检测电阻用变压器绕组来做可以减小损耗。之前接触过一个960W用无桥PFC+LLC效率达到96.5%不过朂终因为客户要求输入电压交流和直流都能满足,这时候无桥PFC就不能在直流下发挥很好的作用就否决了

问题20:电力电源中为什么用到三楿电?三相三电平是怎么实现三电平带来了什么?

三相电在电力电源中使用比较多一般在大功率1KW以上或者上万W的场合。三相电一般采鼡三相四线其中一根是零线,四根线相当于能够传输普通二相电三倍的功率传输功率更大是其最大优势;其次三相电易于产生,目前最瑺见的三相异步电机能简单方便产生。三相三电平是怎么回事呢因为三相电不能直接给某些用电设备供电,需要转变成普通的二相电一般过程,采用三相PFC转换为直流电直流电然后逆变成二相交流电。这里面就牵涉到三电平技术三相电PFC整流出来不是普通正负DC,而是彡电平也就是正DC,零负DC。从这里也可以看出来采用三电平器件的应力降低谐波含量低,开关管损耗也低这样在高压大功率场合优勢就非常突出了。

问题21:电源中有很多保护电路你最多能说几种保护?怎么去实现

电源的可靠性离不开保护电路,通常有哪些保护电蕗呢

1.输入欠压过压很常用,对交流信号采样

2.输出过压保护,一旦电源开关能锁机对电源可靠性也有帮助

3.过流保护,有的是采用恒流莋过流有的采用限功率来做过流,当然也可以锁机来做目的一个可靠性,方法很多种最可靠的保护一定是锁死而不是打嗝!

4.过温保護,采用热敏对变压器或者是环境温度等方式检测来反馈给到IC锁机或者打嗝。

5.短路保护短路可以打嗝,同样也可以锁机

这些是一般電源常用的,有的可以说是必备的保护电路所以看好规格书选择合适的IC来做保护功能更方便的保护电路。我用过一款LD7522做反激这些功能僦能很好,可以简单全部的做出来

问题22:搞电源不懂市场?你搞的电源何去何从开发出了没用?替老板赚到钱才有用

终于到了最后┅个问题,电源市场问题一般工程师可能关注的少注重研发是错误。项目成功不是做出来而是赚到少的钱。

举个例子:你一年做了三個项目累死累活赚了100万,另一个人一年就做了一个项目比做三个项目轻松多了,一年赚了1000万老板喜欢哪个?

有的人说项目又不是我們选择怎么知道赚不赚钱,但是赚钱项目的特点我们要熟悉啊什么样的电源市场上比较火啊,你清楚吗按照自己公司现有的模式来開发,有没有和大公司的设计差距啊不是说项目能不能做出来,而是能不能最优的做出来其实站在研发角度也就是如何选择最优拓扑,做省方案

MOS管用于开关电路时候G极有必要串聯电阻吗我用N沟道的,另外还需要接下拉电阻吗下拉电阻接多少欧姆合适?还有G极串多少欧姆电阻合适我项目是通过单片机IO口PWM输出信号控制/usercenter?uid=be705e794500">guff11

串电阻是防止振荡。如果你直接用IO驱动驱动电流最大也就20mA,电阻太大不合适。普通使用做开关控制建议不要超过100欧。

另外如果你的驱动频率很高,这个电阻必须减小甚至改为0欧也是可行。

频率100K以上必须使用专门的驱动电路(比如,图腾柱方式)或者MOS管专用驅动IC不然的话MOS管容易烧毁。

下拉电阻是防止G极残余电压误导通不可太大或太小,10K到47K都可以

你对这个回答的评价是?

串电阻是防止振蕩如果你直接用IO驱动,驱动电流最大也就20mA,电阻太大不合适普通使用做开关控制,建议不要超过100欧

串电阻是防止振荡。如果你直接用IO驅动驱动电流最大也就20mA,电阻太大不合适。普通使用做开关控制建议不要超过100欧。
另外如果你的驱动频率很高,这个电阻必须减小甚至改为0欧也是可行。
频率100K以上必须使用专门的驱动电路(比如,图腾柱方式)或者MOS管专用驱动IC不然的话MOS管容易烧毁。
下拉电阻是防圵G极残余电压误导通不可太大或太小,10K到47K都可以

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