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  • 發布時間:2020-10-05 22:47 原文鏈接: 開關電源系統電源提高效率設計技巧及方法(二)

    6.開關電源系統中看來變壓器電感的設計在功率達到一定的量時其損耗變得相對重要!變壓器設計的具體參數變化的效率對比

    變壓器KP(△I/IP)的設計大小對效率的影響:

    變壓器磁芯大小對效率的影響。

    磁芯越大(Ae值越大)效率越高

    設計變壓器KP值越小,電源效率越高。

    如下對比參考:將我做的小功率電源90V-265VAC/15V-0.3A的小功率電源進行分析比較:提供一些數據參考

    Core效率100VAC效率240VACLPKpISrms(A)BAC(G)NPNSEE16(AE:0.19)71.40%77.40%2.7mH10.621522148T#3628T#29RM6(AE:0.31)71.60%77.80%2.7mH10.62943148T#3628T#29RM6(AE:0.31)72.60%78.60%2.7mH0.80.571209122T#3623T#29

    變壓器次級繞組圈數對變壓器效率的影響

    次級繞組圈數在不超過3100GS的磁通密度條件下,次級圈數越少效率越高

    如下對比參考:將我做的電源90V-265VAC/24V-0.33A電源進行分析比較:提供一些數據參考

    Core效率100VAC效率240VACLPKpISrms(A)BAC(G)NPNSRM6(AE:0.31)79.60%83.60%2.45mH0.80.721122128T#3422T#28RM6(AE:0.31)81.60%83.60%2.95mH0.80.691476105T#3418T#28

    7.同上我再對效率較高的BUCK電路中的BUCK電感設計分析對效率的影響

    電感的鐵芯尺寸和電感線圈的圈數(電感量)對效率的影響如下圖:

    ⑴鐵芯越大電源的效率越大

    ⑵電感的感量小則電源的效率增大

    ⑶每層繞組間加絕緣膠帶較少分布電容提高效率

    如下對比參考:將我做的高壓BUCK電源90V-265VAC/36V-0.33A電源進行分析比較:提供一些數據參考

    Core效率100VAC效率240VACLPKpIp(A)BAC(G)NPEE16(AE:0.19)88.40%87.40%0.68mH0.660.922940130T#29RM6(AE:0.31)88.40%87.80%0.68mH0.660.921830112T#29RM6(AE:0.31)88.60%87.30%1.2mH0.440.822712112T#29

    8.變壓器及電感的對設計效率的總結:

    A.反激變壓器

    ⑴選擇合適的鐵芯尺寸。

    ⑵設計最少得次級變壓器圈數

    ⑶設計參考的KP值0.6-1

    ⑷變壓器繞組之間加絕緣膠帶(組與組,層與層之間)

    ⑸變壓器的三明治繞法

    ⑹用大一等級型號的變壓器(增大Ae值)設計

    B.BUCK電路中BUCK電感的設計

    ⑴繞組的層間加絕緣膠帶。

    ⑵在條件許可條件下用大的磁芯(增大Ae值)設計

    9.開關電源系統的效率優化設計技巧

    A.EMI的濾波電感的消耗功率。設計要求可做到60mW以下。

    B.輸入整流橋電路的二極管設計。

    C.電源RCD吸收電路設計

    D.電源電路假負載電路設計。

    E.優化IC外圍電路設計。

    F.變壓器系統設計

    H.輸出整流系統設計。

    I.輸出電容得選擇和設計

    注意:

    一般來說,不同類型電介質的電容具有不同的ESR 等級。對于特定的容量和額定電壓,鋁電解電容和鉭電容就比陶瓷電容具有更高的ESR 值。聚酯和聚丙烯電容的ESR 值介于它們之間,但這些電容尺寸較大,開關電源中很少使用。

    對于給定類型的電容,較大容量、較低的fS 能夠提供較低的ESR。大尺寸電容通常也會降低ESR,但電解電容會帶來較大的等效串聯電感。陶瓷電容被視為比較好的折中選擇,此外,電容值一定的條件下,較低的電容額定電壓也有助于減小ESR!


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