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工程師不可不知的開關(guān)電源關(guān)鍵設(shè)計(jì)(一)(2)
2012年02月07日 11:48 來源:電子發(fā)燒友網(wǎng) 作者:電子大兵 我要評論(0)
二、GP02開關(guān)電源的電路分析
GP02開關(guān)電源屬于自激間歇振蕩電源,該電源采用三肯公司生產(chǎn)的開關(guān)電源專用集成電路 STR - X6759N 和STR-V152。該系列集成電路組成的開關(guān)電源具有電源電壓適應(yīng)范圍寬,能在 150V~260V交流電壓范圍內(nèi)正常工作。輸出功率大,可提供 150W以上的功率。該開關(guān)電源設(shè)計(jì)有過流、過熱、過壓保護(hù)電路,一旦開關(guān)電源穩(wěn)壓電路中的取樣放大電路出故障,造成輸出電壓過高,或負(fù)載過重導(dǎo)致開關(guān)電源過流,設(shè)計(jì)在集成塊內(nèi)部的過壓、過流保護(hù)電路便會立即啟動進(jìn)入保護(hù)狀態(tài),使開關(guān)電源停止工作,有效避免故障范圍擴(kuò)大。
根據(jù)電路結(jié)構(gòu)和作用,該開關(guān)電源可分為進(jìn)線濾波和整流濾波電路、主開關(guān)電源電路、副開關(guān)電源電路三大部分。
1.進(jìn)線濾波和整流濾波電路
長虹GP02開關(guān)電源采用三級進(jìn)線濾波器。第一級進(jìn)線濾波器由L801 、C860、C861、C862,組成。交流 220V電壓經(jīng)延遲保險(xiǎn)絲FU801加在第一級進(jìn)線濾波器上。在第一級進(jìn)線濾波器中, L801 的作用是對電網(wǎng)中的對稱性干擾進(jìn)行濾波。由于L801兩個繞組方向相同,流入兩個繞組的電流方向始終相反,故由市電進(jìn)入的對稱干擾產(chǎn)生的磁場方向始終相反,互相抵消。對于非對稱干擾,則由接在 L801兩端的電容 C860、C861、C862與 L801組成的兩個л型低通濾波器進(jìn)行濾除。
220V 交流電經(jīng)第一級進(jìn)線濾波器濾除通過電網(wǎng)串入的對稱性和非對稱性干擾后,再進(jìn)入由 C863、C8864、L802 組成的第二級進(jìn)線濾波器進(jìn)行濾波。第二級進(jìn)線濾波器的電路結(jié)構(gòu)與第一級完全相同。第三極濾波由T804、T805組成。GP0開關(guān)電源設(shè)計(jì)多級進(jìn)線濾波器的目的是增強(qiáng)開關(guān)電源的抗干擾能力,提高電視機(jī)的電磁兼容性。
在進(jìn)線濾波器中, C860、C861 串聯(lián)后,中點(diǎn)接在冷地上,目的是使電視機(jī)開關(guān)電源第一級進(jìn)線濾波器的高頻地電位與整機(jī)冷地高頻地電位相等,防止電視機(jī)中的高頻脈沖信號通過接地回路對電視機(jī)本身造成干擾。
進(jìn)線濾波電路中的RP801為壓敏電阻,其特性是當(dāng)加在電阻兩端的電壓高到一定程度時(shí),電阻就會擊穿短路,電阻擊穿短路后,接在電阻前面的保險(xiǎn)絲FU801就會熔斷,從而有效避免市電過高導(dǎo)致開關(guān)電源過壓損壞。所以,在電路中,通常將RP801稱之為過壓保護(hù)電阻。
從電路結(jié)構(gòu)上看,進(jìn)線濾波器的第一、二級接在保險(xiǎn)絲FU801的后面,橋式整流濾波電路中的前面。220V交流電通過保險(xiǎn)絲FU801、第一、二級進(jìn)線濾波器輸往橋式整流濾波電路。因此,進(jìn)線濾波器出故障,應(yīng)當(dāng)有三種故障表現(xiàn)形式:一是電視屏幕上出現(xiàn)高頻干擾;二是電視機(jī)在使用過程中,對其它電器設(shè)備造成干擾;三是造成電源保險(xiǎn)絲FU801熔斷。所以,檢修GP02開關(guān)電源故障時(shí),只有出現(xiàn)FU801熔斷故障,才對進(jìn)線濾波電路進(jìn)行檢查。
橋式整流濾波電路由BD801、C800等元件組成。橋式整流濾波電路的作用是對交流220V電壓進(jìn)行整流濾波。在圖1所示電路中,電源開關(guān)一旦接通,交流220V電壓經(jīng)進(jìn)線濾波器處理后,直接加到由BD801組成的橋式整流電路上,由橋式整流電路進(jìn)行整流,C800濾波得到約296V左右的直流電壓,然后分成兩路,一路經(jīng)T801(1)-(3)繞組和T802(1)-(3)繞組加到IC801的(1)腳,作為IC801內(nèi)部開關(guān)管的工作電壓;另一路經(jīng)T806(1)-(3)繞組加在IC800(1)腳,作為IC800內(nèi)部開關(guān)管的工作電壓。
2.副開關(guān)電源電路
副開關(guān)電源主要由IC800、T806、IC805、IC808、Q804等元件組成。該部分電路的作用是為整機(jī)提供+5V直流工作電壓。
IC800的(1)腳為內(nèi)部開關(guān)管的“D”極,(3)腳為過流保護(hù)檢測端,(4)腳為電源端,(6)腳為過載保護(hù)和穩(wěn)壓信號輸入端,(8)腳為啟動電壓。副開關(guān)電源的振蕩電路完全由IC800內(nèi)部相關(guān)電路組成。電源開關(guān)接通后,整流濾波電路產(chǎn)生的296V左右直流電壓經(jīng)經(jīng)D808加到IC800的(8)腳,經(jīng)集成塊內(nèi)部二次穩(wěn)壓后作為振蕩電路的啟動電壓,振蕩電路得電后開始振蕩,振蕩電路產(chǎn)生的振蕩脈沖信號經(jīng)集成塊內(nèi)部相關(guān)電路(門限電路、驅(qū)動器等)處理后,直接輸往開關(guān)管的控制極。
集成塊IC800內(nèi)部的開關(guān)管為脈沖放大管,其作用是對驅(qū)動器輸來的脈沖信號進(jìn)行放大。開關(guān)管的漏極電壓由交流220V整流濾波電路提供。
開關(guān)管在驅(qū)動電路輸出的脈沖信號作用下,進(jìn)入開關(guān)工作狀態(tài),在漏極和源極之間形成變化電流。該變化電流流過開關(guān)變壓器T806的(1)-(3)繞組,在T806(1)-(3)繞組中產(chǎn)生周期性的變化磁場,此變化磁場通過變壓器T801的互感作用,在開關(guān)變壓器的次級產(chǎn)生感應(yīng)電壓,次級產(chǎn)生的感應(yīng)電壓經(jīng)接在開關(guān)變壓器次級的整流濾波電路D815、C823、C825、C837整流濾波后,形成+5V整機(jī)所需要的+5V直流電壓。
開關(guān)電源振蕩電路由開始振蕩進(jìn)入穩(wěn)定振蕩狀態(tài)后,以IC805、IC808為主組成的穩(wěn)壓電路啟動進(jìn)入工作狀態(tài),對由整流濾波電路D815、C823、C825、C837整流濾波后形成的+5V直流電壓進(jìn)行穩(wěn)壓。
D817、C813組成的整流濾波電路對T806(4)-(6)繞組輸出的脈沖電壓進(jìn)行整流濾波,得到約20V左右的直流電壓。該電壓分為兩路,一路直接加到IC800的(4)腳,作為IC800穩(wěn)定工作時(shí)的供電電壓;另一路經(jīng)D819、R817A送往Q801的發(fā)射極,既作為IC801進(jìn)入工作狀態(tài)的啟動電壓,又作為Q801兩路供電電壓中的一路。
副開關(guān)電源的穩(wěn)壓電路由集成塊IC800內(nèi)部相關(guān)電路和IC 808、IC805等元件組成。IC805為取樣放大專用組件,該組件等效于一個接有固定偏置的單管取樣放大電路;IC 808為光耦合器。在開關(guān)電源中,使用光耦合器能將開關(guān)電源的熱地和信號處理及行場掃描電路中的冷地進(jìn)行隔離。
穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓過程如下:當(dāng)由于某種原因引起開關(guān)電源輸出電壓升高時(shí),取樣組件IC805(1)腳電壓和光耦合器IC 808初級二極管正端電壓將同步上升,IC805(1)腳電壓上升后,通過IC805內(nèi)部電路的作用,使IC805(2)腳電壓下降,也意為著IC808初級二極管的負(fù)極電壓下降。此時(shí),光耦合器IC808導(dǎo)通增強(qiáng),由光耦合器輸往集成塊IC800(6)腳的電流增加,(6)腳輸入電流的增加量通過集成塊IC800內(nèi)部比較放大電路處理后,形成控制電壓加在振蕩電路上,對決定振蕩脈沖頻率的RC時(shí)間常數(shù)的充放電時(shí)間進(jìn)行控制,使振蕩電路產(chǎn)生的振蕩脈沖頻率降低,開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間縮短,開關(guān)電源的輸出電壓下降恢復(fù)到正常值。
開關(guān)電源輸出電壓下降時(shí),取樣組件IC805的(2)腳電壓和光耦合器初級二極管正端電壓將同步下降,IC805的(2)腳電壓上升,此時(shí),光耦合器導(dǎo)通減弱,由光耦合器次級注入集成塊IC800(5)腳的電流減少,(5)腳注入電流減少后,經(jīng)集成塊內(nèi)部電路的作用,使振蕩電路的振蕩脈沖頻率升高,開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間延長,開關(guān)電源輸出電壓上升達(dá)到正常值。
待機(jī)控制電路由Q804、IC804、Q801組成。本開關(guān)電源中的待機(jī)控制電路僅對主開關(guān)電源工作狀態(tài)進(jìn)行控制。在電視機(jī)工作在待機(jī)狀態(tài)時(shí),使主開關(guān)電源停止工作。待機(jī)控制電路中的IC804、R809組成Q801的基極偏置電路。電視機(jī)工作在待機(jī)狀態(tài)時(shí),液晶電視主信號電路板中的控制系統(tǒng)電路輸出的“POWER”控制電壓為低電平“0V”,Q804截止,光耦合器IC804截止,此時(shí),Q801基極因無電流而處于截止?fàn)顟B(tài),主開關(guān)電源中IC801無工作電壓停止工作。用遙控器或本機(jī)二次開機(jī)鍵開機(jī),電視機(jī)由待機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)為正常工作后,主信號處理板輸出的“POWER”端電壓由低電平變?yōu)楦唠娖?約4.8V),Q804飽和導(dǎo)通,IC804導(dǎo)通。IC804導(dǎo)通后,次級極間電阻成為Q801基極的偏置電阻,Q801因基極得到正常偏置電壓啟動進(jìn)入工作狀態(tài)。
3.主開關(guān)電源電路
主開關(guān)電源主要由IC801、T801、T802、IC807、IC803、Q801等元件組成。該部分電路的作用是為整機(jī)提供+12V、+24V直流工作電壓。
IC801為主開關(guān)電源的核心電路,集成塊內(nèi)置振蕩、驅(qū)動放大、比較器、過流、過壓、過熱保護(hù)等電路。IC801(1)腳為內(nèi)接開關(guān)管的“D”極,(2)腳為內(nèi)接開關(guān)管的源極/地,(4)腳為電源端,(5)腳為軟啟動/過載檢測,(6)腳為穩(wěn)壓控制輸入,(7)腳為過流保護(hù)檢測端。
開關(guān)電源的振蕩電路完全由IC801內(nèi)部相關(guān)電路組成。用遙控器或本機(jī)鍵開機(jī),副電源中的Q804、IC804飽和導(dǎo)通,Q801因基極獲得正常偏置電壓啟動進(jìn)入工作狀態(tài),副電源中D817負(fù)端輸出的20.85V電壓經(jīng)D819、R817A、Q801加到IC801的(4)腳,當(dāng)(4)腳電壓達(dá)到18V以上時(shí),集成塊內(nèi)部振蕩電路開始振蕩,振蕩電路產(chǎn)生的振蕩脈沖信號經(jīng)集成塊內(nèi)部門限電路、驅(qū)動器等處理后,直接輸往開關(guān)管的控制極。
開關(guān)管在驅(qū)動電路送來的脈沖信號作用下進(jìn)入開關(guān)工作狀態(tài),在漏極和源極之間形成變化電流。該變化電流流過開關(guān)變壓器T801和T802的(1)-(3)繞組,在(1)-(3)繞組中產(chǎn)生周期性的變化磁場,此變化磁場通過變壓器T801、T802的互感作用,在開關(guān)變壓器的次級產(chǎn)生感應(yīng)電壓,次級產(chǎn)生的感應(yīng)電壓經(jīng)接在開關(guān)變壓器次級的整流濾波電路D811、D812、C810、C812、D840、D841、C819 C811、C821整流濾波后,形成壓路機(jī)所需要的+12V、+24V直流電壓。
開關(guān)電源振蕩電路由開始振蕩進(jìn)入穩(wěn)定振蕩狀態(tài)后,以IC807、IC803為主組成的穩(wěn)壓電路啟動進(jìn)入工作狀態(tài),對由整流濾波電路形成的+12V、+24V電壓進(jìn)行穩(wěn)壓。
D807、C805組成的整流濾波電路對T801和T802(4)-(6)繞組輸出的脈沖電壓進(jìn)行整流濾波,得到約20V左右的直流電壓加在Q801的發(fā)射極,作為Q801的工作電壓。Q801組成的電路為單管穩(wěn)壓電路,該穩(wěn)壓電路的供電采用雙電源供電,目的有兩個,一是降低電源的內(nèi)阻。二是增大單管穩(wěn)壓電路的注入電流,保證主開關(guān)電源振蕩電路穩(wěn)定工作時(shí)獲得足夠的電流。
主開關(guān)電源的穩(wěn)壓電路由集成塊IC801內(nèi)部相關(guān)電路和IC 807、IC803等元件組成。IC807為取樣放大專用組件,IC803為光耦合器。穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓過程如下:當(dāng)由于某種原因引起開關(guān)電源輸出電壓升高時(shí),取樣組件IC807(1)腳電壓和光耦合器IC 803初級二極管正端電壓將同步上升,IC807(1)腳電壓上升后,通過IC807內(nèi)部電路的作用,使IC807(2)腳電壓下降,光耦合器IC803導(dǎo)通增強(qiáng),由光耦合器輸往集成塊IC801(6)腳的電流增加,(6)腳輸入電流的增加量通過集成塊IC801內(nèi)部比較放大電路處理后,形成控制電壓加在振蕩電路上,對決定振蕩脈沖頻率的RC時(shí)間常數(shù)的充放電時(shí)間進(jìn)行控制,使振蕩電路產(chǎn)生的振蕩脈沖頻率降低,開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間縮短,開關(guān)電源的輸出電壓下降恢復(fù)到正常值。
開關(guān)電源輸出電壓下降時(shí),取樣組件IC807的(2)腳電壓和光耦合器初級二極管正端電壓將同步下降,IC807的(2)腳電壓上升,此時(shí),光耦合器導(dǎo)通減弱,由光耦合器次級注入集成塊IC801(6)腳的電流減少,(6)腳注入電流減少后,經(jīng)集成塊內(nèi)部電路的作用,使振蕩電路的振蕩脈沖頻率升高,開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間延長,開關(guān)電源輸出電壓上升達(dá)到正常值。
開關(guān)電源中的D805、R807A、D806、C803、R802A組成的電路,既為IC801(7)腳提供0.75V的固定偏置電壓。又組成IC801內(nèi)部開關(guān)管的導(dǎo)通延遲電路。
D805、D804、D802、R804A、C801、R807A、R805A、R802A與集成塊內(nèi)部相關(guān)電路組成過流保護(hù)電路。該電源的過流保護(hù)采用負(fù)電壓檢測型,過流保護(hù)門坎電平為-0.95V。D805、R807A、D806、C803、R802A組成的電路,既為IC801(7)腳提供0.75V的固定偏置電壓。又組成IC801內(nèi)部開關(guān)管的導(dǎo)通延遲電路。
T801和T802(4)-(6)繞組輸出的脈沖電壓,R802A、R804A、C801組成電源輸出端負(fù)載出現(xiàn)短路,或整流濾波電路有元件擊穿導(dǎo)致電源輸出電流過大時(shí),電源輸出端電壓
從對開關(guān)電源穩(wěn)壓電路和待機(jī)控制電路的分析,可以得出如下結(jié)論:
待機(jī)控制電路是開關(guān)電源中的輔助電路,穩(wěn)壓電路才是開關(guān)電源中的主要電路。待機(jī)控制電路是為了改變電源工作狀態(tài)設(shè)計(jì)的,待機(jī)控制電路對相關(guān)電路的控制結(jié)果是促使開關(guān)電源工作在待機(jī)狀態(tài)時(shí),輸出電壓下降;穩(wěn)壓電路則是為了保證開關(guān)電源有穩(wěn)定的輸出電壓設(shè)計(jì)的。穩(wěn)壓電路和待機(jī)控制電路不僅在開關(guān)電源中所發(fā)揮的作用正好相反,而且工作狀態(tài)也是相反的。待機(jī)控制電路工作時(shí),穩(wěn)壓電路不工作;穩(wěn)壓電路工作時(shí),待機(jī)控制電路不工作。穩(wěn)壓電路和待機(jī)控制電路在開關(guān)電源中的這種特性,決定了兩種電路處于不同工作狀態(tài)或出故障時(shí),對開關(guān)電源輸出電壓的影響。
就其工作狀態(tài)來講,待機(jī)控制電路VQ822、VQ832只工作在兩種狀態(tài):飽和導(dǎo)通狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)。工作在飽和導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),開關(guān)電源的輸出電壓下降;工作在截止?fàn)顟B(tài)時(shí),開關(guān)電源輸出電壓轉(zhuǎn)到正常值。所以,在開關(guān)電源中,待機(jī)控制電路出故障,只會造成開關(guān)電源輸出電壓低于正常值,而不會出現(xiàn)輸出電壓高故障。因此,在檢修開關(guān)電源輸出電壓低故障時(shí),判定待機(jī)控制電路是否存在故障的有效方法是將待機(jī)控制電路從電路中斷開,若斷開待機(jī)控制電路后,開關(guān)電源輸出電壓恢復(fù)到正常值,則可判定開關(guān)電源輸出電壓低故障在待機(jī)控制電路。檢修待機(jī)控制電路時(shí),應(yīng)當(dāng)只對VQ832、VQ22、VD836組成的電路進(jìn)行檢查就可以了。
穩(wěn)壓電路的作用既然是對開關(guān)電源輸出電壓的高低進(jìn)行調(diào)整,最終保證開關(guān)電源輸出電壓不變。因此,對開關(guān)電源而言,穩(wěn)壓電路出故障,應(yīng)當(dāng)有兩類故障現(xiàn)象:一是開關(guān)電源輸出電壓高,二是輸出電壓低。在開關(guān)電源輸出電壓高故障中,又有不同的故障表現(xiàn)形式。歸納起來,又有如下幾種故障現(xiàn)象:(1)開關(guān)電源有穩(wěn)定的、高于正常值的電壓輸出;(2)開關(guān)電源只在開機(jī)瞬間有大大高于正常值的電壓輸出,其輸出電壓很快降為“0”;(3)開關(guān)電源工作在待機(jī)狀態(tài)時(shí),有比待機(jī)時(shí)正常電壓高的電壓輸出,在由待機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)為正常工作狀態(tài)后,輸出電壓正常;(4)開關(guān)電源工作在待機(jī)時(shí),輸出電壓正常,在由待機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)入正常工作狀態(tài)后,輸出電壓高于正常值。
在輸出電壓高的四種故障現(xiàn)象中,第一、二種故障現(xiàn)象的故障范圍應(yīng)當(dāng)在穩(wěn)壓電路和待機(jī)控制電路中的公共通道電路。穩(wěn)壓電路和待機(jī)控制電路的公共通道電路由NQ838、NQ821組成,因此,在檢修開關(guān)電源有穩(wěn)定的、高于正常值的電壓輸出和開機(jī)瞬間有較高電壓輸出,但很快降為“0”故障時(shí),檢查范圍應(yīng)當(dāng)局限于NQ838周邊電路和NQ821。提出上述觀點(diǎn)的理由是:在開關(guān)電源中,在NQ838周邊電路和NQ821正常情況下,只有待機(jī)控制電路和穩(wěn)壓電路中的取樣組件同時(shí)損壞的情況下,才會出現(xiàn)開關(guān)電源有穩(wěn)定的、高于正常值的電壓輸出和開機(jī)瞬間有較高電壓輸出,并很快降為“0”故障。而實(shí)際上,電視機(jī)開關(guān)電源中待機(jī)控制電路和穩(wěn)壓電路中的取樣組件電路同時(shí)損壞的概率很小,在同一電路中幾乎不可能,這就說明第一、二種故障現(xiàn)象的故障范圍在NQ838周邊電路和NQ821。
在開關(guān)電源輸出電壓高的第三種故障現(xiàn)象中,開關(guān)電源由待機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)到正常工作狀態(tài)后,輸出電壓正常,說明開關(guān)電源中的穩(wěn)壓電路不存在故障,由此進(jìn)一步說明NQ838周邊電路和NQ821是正常的,這就很清楚的說明,造成第三種故障的原因是待機(jī)控制電路存在故障,檢修時(shí),只要對由VQ833、VD836組成的待機(jī)控制電路進(jìn)行檢查就行了。
對于開關(guān)電源輸出電壓高的第四種故障,應(yīng)當(dāng)說其故障表現(xiàn)形式與第三種故障表現(xiàn)形式有相似之處。由于開關(guān)電源工作在待機(jī)狀態(tài)時(shí),輸出電壓正常,這就說明,待機(jī)控制電路和由NQ821、NQ838組成的電路不存在故障,在穩(wěn)壓電路中,如果待機(jī)控制電路和由NQ821、NQ838組成的電路不存在故障,其故障就只能在穩(wěn)壓電路中的取樣組件電路了,所以,檢修第四種故障時(shí),僅對穩(wěn)壓電路中的取樣組件NQ833進(jìn)行檢查就行了。
三、開關(guān)電源設(shè)計(jì)的噪聲降低法
開關(guān)電源的特征就是產(chǎn)生強(qiáng)電磁噪聲,若不加嚴(yán)格控制,將產(chǎn)生極大的干擾。下面介紹的技術(shù)有助于降低開關(guān)電源噪聲,能用于高靈敏度的模擬電路。
1 電路和器件的選擇
一個關(guān)鍵點(diǎn)是保持dv/dt和di/dt在較低水平,有許多電路通過減小dv/dt和/或di/dt來減小輻射,這也減輕了對開關(guān)管的壓力,這些電路包括ZVS(零電壓開關(guān))、ZCS(零電流開關(guān))、共振模式.(ZCS的一種)、SEPIC(單端初級電感轉(zhuǎn)換器)、CK(一套磁結(jié)構(gòu),以其發(fā)明者命名)等。
減小開關(guān)時(shí)間并非一定就能引起效率的提高,因?yàn)榇判栽腞F振蕩需要強(qiáng)損耗的緩沖,最終可以觀察到不斷減弱的回程。使用軟開關(guān)技術(shù),雖然會稍微降低效率,但在節(jié)省成 本和濾波/屏蔽所占用空間方面有更大的好處。
2 阻尼
為了保護(hù)開關(guān)管免受由于寄生參數(shù)等因素引起的振蕩尖峰電壓的沖擊常需要阻尼。阻尼器連到有問題的線圈上,這也可以減小發(fā)射。
阻尼器有多種類型:從EMC角度看,RC阻尼器通常在EMC上是最好的,但比其他的發(fā)熱多一些。權(quán)衡各方面的利弊,在緩沖器中應(yīng)謹(jǐn)慎使用感性電阻。
3 磁性元件有關(guān)問題及解決方案
特別需注意的是電感和變壓器的磁路要閉合。例如,用環(huán)形或無縫磁芯,環(huán)形鐵粉芯適合于存儲磁能的場合,若在磁環(huán)上開縫,則需一個完全短路環(huán)來減小寄生泄漏磁場。
初級開關(guān)噪聲會通過隔離變壓器的線圈匝間電容注入到次級,在次級產(chǎn)生共模噪聲,這些噪聲電流難以濾除,而且由于流過路徑較長,便會產(chǎn)生發(fā)射現(xiàn)象。
一種很有效的技術(shù)是將次級地用小電容連接到初級電源線上,從而為這些共模電流提供一條返回路徑,但要注意安全,千萬別超出安全標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)明的總的泄漏地電流,這個電容也有助于次級濾波器更好的工作。
線圈匝間屏蔽(隔離變壓器內(nèi))可以更有效地抑制次級上感應(yīng)的初級開關(guān)噪聲。雖然也曾有過五層以上的屏蔽,但三層屏蔽更常見??拷跫壘€圈的屏蔽通常連到一次電源線上,靠近次級線圈的屏蔽經(jīng)常連到公共輸出地(若有的話),中間屏蔽體一般連到機(jī)殼。在樣機(jī)階段最好反復(fù)實(shí)驗(yàn)以找到線圈匝間屏蔽的最好的連接方式。
以上兩項(xiàng)技術(shù)也能減小輸入端上感應(yīng)的次級開關(guān)噪聲。適當(dāng)大小的輸出電感可以將次級交流波形變成半正弦波,因此可以顯著地減小變壓器繞組間噪聲(直流紋波).
4 散熱器
散熱器與集電極或TO247功率器件的漏極之間有50pF的電容,因此可以產(chǎn)生很強(qiáng)的發(fā)射。僅僅直接地把散熱片連到機(jī)殼,這只是把噪聲引向大地,很可能不能減小總體發(fā)射水平。
較好的做法是:把它們連到一恰當(dāng)?shù)碾娐方Y(jié)點(diǎn)——一次整流輸出端,但要注意安全要求。具有屏蔽作用的絕緣隔離片可以連接到開關(guān)管上,把它們屏蔽內(nèi)層接至一次整流端,散熱片要么懸浮要么連到機(jī)殼。
散熱片也可以通過電容連到有危險(xiǎn)電壓的線上,電容的引線和PCB軌線構(gòu)成的電感可能會與電容 “諧振”,這可對解決某些特殊頻率上的問題特別有效。應(yīng)該在樣機(jī)上多次試驗(yàn),最終找到散熱片的最佳安裝方法。
5 整流器件
用于一次電源上的整流器和二次整流器,因?yàn)槠浞聪螂娏鳎梢砸鸫罅康脑肼?,最好使用快速軟開關(guān)型號的器件。
本文導(dǎo)航
- 第 1 頁:工程師不可不知的開關(guān)電源關(guān)鍵設(shè)計(jì)(一)(1)
- 第 2 頁:GP02開關(guān)電源的電路分析
- 第 3 頁:印制板銅皮走線的一些事項(xiàng):
標(biāo)簽:開關(guān)電源(760)工程師(53)電子發(fā)燒友(7)