Elektronisches Design - Der Arbeitszyklus der Flyback-Stromversorgung im PCB-Design

Bezüglich des Betriebszyklus des Flyback-Netzteils im Schaltnetzteil PCB-Design, im Prinzip, Der maximale Betriebszyklus des Flyback-Netzteils sollte kleiner als 0 sein.5, ansonsten ist die Schleife nicht leicht zu kompensieren und kann instabil sein, aber es gibt einige Ausnahmen. Der Betriebszyklus wird durch das Drehungsverhältnis der Primär- und Sekundärseite des Transformators bestimmt. My opinion on flyback is to first determine the reflected voltage (the output voltage is reflected to the primary side through the transformer coupling), und die reflektierte Spannung steigt innerhalb eines bestimmten Spannungsbereichs. Der Lastzyklus steigt, und der Schaltrohrverlust nimmt ab. Die reflektierte Spannung nimmt ab, sinkt der Arbeitszyklus, und der Schaltrohrverlust steigt. Natürlich, dies ist auch eine Voraussetzung. Wenn der Arbeitszyklus zunimmt, Es bedeutet, dass die Leitungszeit der Ausgangsdiode verkürzt wird. Um den Ausgang stabil zu halten, mehr Zeit wird durch den Ausgangskondensator Entladestrom garantiert, und der Ausgangskondensator widersteht größerer Hochfrequenz. Rippelstrom wäscht sich weg und erwärmt sich, was unter vielen Bedingungen nicht erlaubt ist. Allgemein, die reflektierte Spannung des PCB Evaluation Board sollte niedriger als dieser Wert bei ca. 110V sein. Jede dieser beiden Typen hat Vor- und Nachteile:

Die erste Kategorie: Nachteile: Schwache Überspannungsfähigkeit, kleiner Betriebszyklus und großer Primärimpulsstrom des Transformators. Vorteile: Transformatorleckage-Induktivität ist klein, elektromagnetische Strahlung ist niedrig, Wellenindex ist hoch, Schaltrohrverlust ist klein, und die Umwandlungseffizienz ist nicht notwendigerweise niedriger als der zweite Typ.

Die zweite Kategorie: Nachteile Der Verlust des Schaltrohrs ist größer, die Leckinduktivität des Transformators ist größer und die Welligkeit ist schlechter. Vorteile: stärkerer Widerstand gegen Überspannung, größerer Arbeitszyklus, geringerer Transformatorverlust und höherer Wirkungsgrad.

Es gibt einen weiteren Bestimmungsfaktor für die reflektierte Spannung des PCB-Flyback-Netzteils. Die reflektierte Spannung des Flyback-Netzteils hängt auch mit einem Parameter zusammen, der die Ausgangsspannung ist. Je niedriger die Ausgangsspannung, desto größer ist das Transformatordrehungsverhältnis, desto größer ist die Leckinduktivität des Transformators und das Schaltrohr trägt. Je höher die Spannung, desto größer die Möglichkeit des Ausfalls des Schaltrohrs und desto größer der Stromverbrauch des Absorptionskreises, was zu einem dauerhaften Ausfall der Absorptionsschleifenleistungseinrichtung führen kann (insbesondere der Schaltung mit transienten Spannungsunterdrückungsdioden). Bei der Optimierung des Entwurfs von Niederspannungs-Ausgangs- und Low-Power-Flyback-Netzteilen ist Vorsicht geboten. Es gibt mehrere Behandlungsmethoden:

1. Verwenden Sie einen magnetischen Kern mit einem höheren Leistungsniveau, um Leckinduktivität zu reduzieren, die die Umwandlungseffizienz von Niederspannungs-Flyback-Netzteilen verbessern kann, Verluste reduzieren, Ausgangswelligkeit reduzieren und die Frequenzanpassungsrate mehrerer Ausgangsnetzteile verbessern kann. Es ist im Allgemeinen in Haushaltsgeräteschalter üblich. Netzteil, wie CD-Player, DVB Set-Top-Box, etc.

2. Wenn die Bedingungen es nicht erlauben, den magnetischen Kern zu erhöhen, kann nur die reflektierte Spannung reduziert und der Arbeitszyklus reduziert werden. Eine Verringerung der reflektierten Spannung kann die Leckinduktivität verringern, kann aber die Leistungsumwandlungseffizienz verringern. Die beiden sind ein Widerspruch. Es muss ein Ersatzverfahren geben, um einen geeigneten Punkt zu finden. Während des Transformatorersatzes kann die Primärseite des Transformators erkannt werden. Anti-Peak-Spannung, versuchen Sie, die Breite und Amplitude des Anti-Peak-Spannungsimpulses zu reduzieren, was den Arbeitssicherheitsrand des Konverters erhöhen kann. Im Allgemeinen ist die reflektierte Spannung bei 110V angemessener.

3. Verbessern Sie die Kopplung, reduzieren Sie den Verlust, nehmen Sie neue Technologie an und wickeln Sie Prozess. Um die Sicherheitsvorschriften zu erfüllen, werden Transformatoren Isolationsmaßnahmen zwischen Primär- und Sekundärseite ergreifen, wie z.B. Isolierband und Isolierband. Diese beeinflussen die Leckinduktivität des Transformators. In der tatsächlichen Produktion kann die Primärwicklung verwendet werden, um die Sekundärwicklung zu wickeln. Oder der Sekundär wird mit dreifach isoliertem Draht gewickelt, wodurch der Isolator zwischen Primär und Sekundär beseitigt wird, was die Kopplung verbessern kann und sogar mit breiter Kupferhaut aufgewickelt werden kann.

Der Niederspannungsausgang im Artikel bezieht sich auf den Ausgang kleiner oder gleich 5V. Wie diese Art von Low-Power-Netzteil ist meine Erfahrung, dass die Leistung größer als 20W ist, die Leistung vorwärts angeregt werden kann und die beste Kostenleistung erhalten werden kann. Das ist natürlich nicht absolut. Persönliche Gewohnheiten hängen mit der Anwendungsumgebung zusammen. Nächstes Mal werde ich über etwas Verständnis des magnetischen Kerns für die Flyback-Stromversorgung und der offenen Luftlücke im Magnetkreis sprechen. Ich hoffe, Sie geben einen Rat.

Der Kern des PCB-Flyback-Leistungstransformators arbeitet in einem unidirektionalen Magnetisierungszustand, so dass der magnetische Kreis einen Luftspalt öffnen muss, ähnlich wie eine pulsierende DC-Induktion. Ein Teil des Magnetkreises wird durch einen Luftspalt gekoppelt. Warum das Prinzip der Öffnung des Luftspalts verstehe ich als: Weil der Leistungsferrit auch eine ungefähre rechteckige Betriebskennlinie (Hystereseschleife) hat, repräsentiert die Y-Achse auf der Betriebskennlinie die magnetische Induktionsintensität (B), den aktuellen PCB-Produktionsprozess Im Allgemeinen liegt der Sättigungspunkt über 400mT. Im Allgemeinen sollte dieser Wert zwischen 200-300mT im Entwurf sein. Die X-Achse stellt die Magnetfeldintensität (H) dar, die proportional zur Magnetisierungsstromintensität ist. Das Öffnen des Luftspalts im Magnetkreis entspricht dem Kippen der Hysterese-Schleife des Magneten zur X-Achse. Bei gleicher magnetischer Induktionsintensität kann es einem größeren Magnetisierungsstrom standhalten, der der Speicherung von mehr Energie im magnetischen Kern entspricht. Diese Energie wird am Schaltrohr abgeschaltet. Wenn es durch den Sekundär des Transformators in den Lastkreis entladen wird, hat der offene Luftspalt des magnetischen Kerns der PCB-Flyback-Stromversorgung zwei Funktionen. Eine besteht darin, mehr Energie zu übertragen, und die andere besteht darin, zu verhindern, dass der magnetische Kern in einen gesättigten Zustand eintritt.

Es gibt auch eine Art Flyback-Netzteil, das in einem kritischen Zustand arbeitet. Im Allgemeinen funktioniert diese Art von Netzteil im Frequenzmodulationsmodus oder im Dual-Frequenz- und Breitenmodulationsmodus. Einige kostengünstige selbsterregte Netzteile (RCC) verwenden oft diese Form. Um einen stabilen Ausgang zu gewährleisten, ändert sich die Betriebsfrequenz mit dem Ausgangsstrom oder der Eingangsspannung. Der Transformator bleibt immer zwischen kontinuierlich und intermittierend, wenn er nahe der Volllast ist. Diese Art von Netzteil ist nur für niedrige Leistung geeignet, sonst wird die Behandlung von elektromagnetischen Kompatibilitätseigenschaften Kopfschmerzen bereiten.

Die PCB Flyback Schaltnetzteil Transformator sollte im Dauerbetrieb arbeiten, die eine relativ große Wickelinduktivität erfordert. Natürlich, ein gewisses Maß an Kontinuität. Es ist unrealistisch, zu sehr absolute Kontinuität zu verfolgen. Es kann einen großen magnetischen Kern erfordern, Die Anzahl der Drehungen der Spule, begleitet von großer Leckinduktivität und verteilter Kapazität, kann den Gewinn überwiegen. So wie man diesen Parameter bestimmt? Nach vielen Jahren der Praxis und Analyse der PCB-Design der Kollegen, wenn die Nennspannung eingegeben wird, Der Ausgang erreicht 50%~60% und der Transformator wechselt von intermittierendem in kontinuierlichem Zustand. Oder im Zustand der höchsten Eingangsspannung, wenn die Volllastausgabe, Der Transformator kann in einen kontinuierlichen Zustand übergehen.