电容电感如何发力,使反激电源达到90%效率
对于电源老鸟来说,接触的设计多了,就会形成一套自己的独特手法和习惯,随着经验的增长,这将形成一种良性的循环。而对于新手来说,寻找到一个合适的切入点都是比较困难的,更谈不上形成这种良性的循换了。但是这个阻碍新手进步的问题将被解决。
本系列文章以反激电源设计为切入点,深究这种电源的设计手法并对其中的原理进行细致的讲解,对良好的设计习惯进行培养。为了达到较为明显的演示效果,本篇文章当中使用的参数规格都是比较夸张的。输入要求:AC90~275V,输出5V~40A。 一个200W的反激式电源,(这么大的电源不一定能够通过EMC,因为漏感和反激式的工作模式问题使大功率反激式EMC比较难过)。 因为这个电源电压不高,电流大,次级整流的损耗大,估计按照此方法设计出来效率90%,一般输出电压越高的效率越好。
接下来说一下要用到的电源设计软件。
1.SMPS Cal: 这是一款电源计算工具,用来做综合评估,比如选择什么拓补结构,需要用多大磁芯,电容容量,电流有效值,峰值这些。先让自己心里有个大概。2.saber 2007 这个是一款仿真软件,设计电源的时候用这个来仿真原理性问题,仿真的最多的是开环性仿真。3.PExprt:这是一款ansys里面的变压器设计软件,比较好用,和实际的吻合度高。本篇文章主要对电解电容进行讲解,并且使用saber来进行适当的辅助讲解。后期的难点将会是变压器部分。芯片选用BO5269D,这款芯片频率是65K,我们先用工具来看下需要多大磁芯,因为没有特殊要求,用EE磁芯来设计这款电源。

计算出来是30000立方毫米,这个是参考设计,不是真正的定型,所以我们初选黄色标中的3款磁芯,自己心里面现在对磁芯有个大概的了解了。12345678下一页>
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- 第六页:电容的ESR(1)
- 第七页:电容的ESR(2)
- 第八页:电容的ESR(3)
然后我们打开反激式算法面,输入相关参数,再来看看电路部分,变压器部分是个大概什么情况,让自己心里面对这款即将设计的电源有个了解。但是不是按照这个参数来设计,不然这个产品设计出来都不知道怎么死的。到这里,都是没什么技术含量的事情,但是却是整个设计的基础和宏观架构。


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通过波谷电压来算电容容量算是设计上的一种习惯,一般波谷电压取100V电压温升不会超过40度(温升是电容温度-室温)。但是也有选择70V甚至60V的,电容温度一般都跑到了90度以上(此处不是指温升)。波谷电压也是计算变压器的最小电压。基本上同一个电路电容波谷电压月底,电容温升越高。电解电容的寿命现在基本上都按照比标准温度降低10度,电容寿命增加一倍来估计电解电容寿命。实际工作中用这个方法是可行的。电容的计软结果:


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Saber的仿真现在用saber来仿真电容的ESR参数特性,目前只仿出来了电容的ESR滤波特性,先看理想电容的频率特性:


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加入电容寄生电感后特性(包含PCB线路所产生的电感,设计时需要考虑),电容滤波就是靠这个特性的。后面会在仿真下数字电路和电源电路ESR的影响。


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