Progettazione PCB - Il ciclo di lavoro dell'alimentatore flyback nella progettazione PCB

Per quanto riguarda il ciclo di lavoro dell'alimentatore flyback nella progettazione PCB di alimentazione di commutazione, in linea di principio, il ciclo di lavoro massimo dell'alimentatore flyback dovrebbe essere inferiore a 0,5, altrimenti il ciclo non è facile da compensare e può essere instabile, ma ci sono alcune eccezioni. Il ciclo di lavoro è determinato dal rapporto di rotazione dei lati primari e secondari del trasformatore. La mia opinione sul flyback è di determinare prima la tensione riflessa (la tensione di uscita viene riflessa sul lato primario attraverso l'accoppiamento del trasformatore), e la tensione riflessa aumenta entro un certo intervallo di tensione. Il ciclo di lavoro aumenta e la perdita del tubo di commutazione diminuisce. La tensione riflessa diminuisce, il ciclo di lavoro diminuisce e la perdita del tubo di commutazione aumenta. Naturalmente, anche questo è un prerequisito. Quando il ciclo di lavoro aumenta, significa che il tempo di conduzione del diodo di uscita viene accorciato. Al fine di mantenere l'uscita stabile, più tempo sarà garantito dalla corrente di scarica del condensatore di uscita e il condensatore di uscita resisterà ad una maggiore alta frequenza. La corrente ondulata si lava via e si riscalda, cosa che non è consentita in molte condizioni. Generalmente, la tensione riflessa della scheda di valutazione PCB dovrebbe essere inferiore a questo valore a circa 110V. Ognuno di questi due tipi ha vantaggi e svantaggi:

La prima categoria: Svantaggi: debole capacità anti-sovratensione, piccolo ciclo di lavoro e grande corrente di impulso primario del trasformatore. Vantaggi: l'induttanza di perdita del trasformatore è piccola, la radiazione elettromagnetica è bassa, l'indice di ondulazione è alto, la perdita del tubo di commutazione è piccola e l'efficienza di conversione non è necessariamente inferiore al secondo tipo.

La seconda categoria: Svantaggi La perdita del tubo dell'interruttore è più grande, l'induttanza di perdita del trasformatore è più grande e l'ondulazione è peggiore. Vantaggi: più forte resistenza alla sovratensione, più grande ciclo di lavoro, minore perdita del trasformatore e maggiore efficienza.

C'è un altro fattore determinante per la tensione riflessa dell'alimentatore flyback PCB. La tensione riflessa dell'alimentatore flyback è anche correlata a un parametro, che è la tensione di uscita. Più bassa è la tensione di uscita, maggiore è il rapporto di rotazione del trasformatore, maggiore è l'induttanza di perdita del trasformatore e i supporti del tubo di commutazione. Maggiore è la tensione, maggiore è la possibilità di rottura del tubo di commutazione e maggiore è il consumo energetico del circuito di assorbimento, che può causare un guasto permanente del dispositivo di alimentazione del ciclo di assorbimento (in particolare il circuito che utilizza diodi transitori di soppressione della tensione). Occorre prestare attenzione nel processo di ottimizzazione della progettazione di alimentatori a bassa tensione e flyback a bassa potenza. Esistono diversi metodi di trattamento:

1. Utilizzare un nucleo magnetico con un livello di potenza superiore per ridurre l'induttanza di perdita, che può migliorare l'efficienza di conversione degli alimentatori a flyback a bassa tensione, ridurre le perdite, ridurre l'ondulazione di uscita e migliorare il tasso di regolazione crossover di più alimentatori di uscita. È generalmente comune negli interruttori degli elettrodomestici. Alimentazione elettrica, come lettore CD, DVB set-top box, ecc.

2. Se le condizioni non consentono di aumentare il nucleo magnetico, solo la tensione riflessa può essere ridotta e il ciclo di lavoro può essere ridotto. Ridurre la tensione riflessa può ridurre l'induttanza di perdita, ma può ridurre l'efficienza di conversione di potenza. I due sono una contraddizione. Ci deve essere un processo di sostituzione per trovare un punto adatto. Durante l'esperimento di sostituzione del trasformatore, il lato primario del trasformatore può essere rilevato. Tensione anti-picco, cercare di ridurre la larghezza e l'ampiezza dell'impulso di tensione anti-picco, che può aumentare il margine di sicurezza di lavoro del convertitore. Generalmente, la tensione riflessa è più appropriata a 110V.

3. migliorare l'accoppiamento, ridurre la perdita, adottare la nuova tecnologia e il processo di avvolgimento. Per rispettare le norme di sicurezza, i trasformatori adotteranno misure di isolamento tra il lato primario e il lato secondario, come nastro isolante e nastro isolante. Questi influenzeranno l'induttanza di perdita del trasformatore. Nella produzione effettiva, l'avvolgimento primario può essere utilizzato per avvolgere l'avvolgimento secondario. Oppure il secondario è avvolto con filo isolato triplo, eliminando l'isolante tra il primario e il secondario, che può migliorare l'accoppiamento, e anche può essere avvolto con la pelle di rame ampia.

L'uscita a bassa tensione nell'articolo si riferisce all'uscita inferiore o uguale a 5V. Come questo tipo di alimentatore a bassa potenza, la mia esperienza è che l'uscita di potenza è superiore a 20W, l'uscita può essere eccitata in avanti e la migliore prestazione di costo può essere ottenuta. Naturalmente, questo non è assoluto. Le abitudini personali sono legate all'ambiente applicativo. La prossima volta, parlerò di una certa comprensione del nucleo magnetico per l'alimentazione flyback e del gap all'aria aperta nel circuito magnetico. Spero che mi dia qualche consiglio.

Il nucleo del trasformatore di potenza flyback PCB sta lavorando in uno stato di magnetizzazione unidirezionale, quindi il circuito magnetico deve aprire uno spazio d'aria, simile a un induttore DC pulsante. Parte del circuito magnetico è accoppiata attraverso uno spazio d'aria. Perché il principio di apertura del divario d'aria capisco come: perché la ferrite di potenza ha anche una curva caratteristica operativa rettangolare approssimativa (ciclo isteresi), l'asse Y sulla curva caratteristica di funzionamento rappresenta l'intensità di induzione magnetica (B), l'attuale processo di produzione PCB Generalmente, il punto di saturazione è superiore a 400mT. Generalmente, questo valore dovrebbe essere compreso tra 200-300mT nella progettazione. L'asse X rappresenta l'intensità del campo magnetico (H), che è proporzionale all'intensità della corrente magnetizzante. L'apertura dello spazio d'aria nel circuito magnetico equivale a inclinare il ciclo di isteresi del magnete sull'asse X. Sotto la stessa intensità di induzione magnetica, può resistere a una maggiore corrente di magnetizzazione, che equivale a immagazzinare più energia nel nucleo magnetico. Questa energia viene interrotta dal tubo di commutazione. Quando viene scaricato nel circuito di carico attraverso il secondario del trasformatore, lo spazio d'aria aperto del nucleo magnetico dell'alimentazione flyback PCB ha due funzioni. Uno è quello di trasferire più energia, e l'altro è quello di impedire al nucleo magnetico di entrare in uno stato saturo.

C'è anche un tipo di alimentatore flyback che funziona in uno stato critico. Generalmente, questo tipo di alimentazione funziona in modalità modulazione di frequenza o modalità modulazione doppia di frequenza e larghezza. Per garantire un'uscita stabile, trasformatori La frequenza di funzionamento cambia con la corrente di uscita o la tensione di ingresso. Il trasformatore rimane sempre tra continuo e intermittente quando è vicino a pieno carico. Questo tipo di alimentazione è adatto solo per l'uscita a bassa potenza, altrimenti il trattamento delle caratteristiche di compatibilità elettromagnetica sarà un mal di testa.

Il trasformatore di alimentazione di commutazione flyback PCB dovrebbe funzionare in modalità continua, che richiede un'induttanza di avvolgimento relativamente grande. Naturalmente c'è un certo grado di continuità. Non è realistico perseguire troppo la continuità assoluta. Può richiedere un grande nucleo magnetico, che è molto grande Il numero di giri della bobina, accompagnato da grande induttanza di perdita e capacità distribuita, può superare il guadagno. Quindi come determinare questo parametro? Dopo molte volte di pratica e analisi della progettazione PCB dei coetanei, quando la tensione nominale è in ingresso, l'uscita raggiunge il 50% ~60% e il trasformatore passa dallo stato intermittente a quello continuo. O nello stato di tensione di ingresso più alto, quando l'uscita a pieno carico, il trasformatore può passare a uno stato continuo.