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直流稳压电源原理图的各个元器件的选项注意事项

2017-9-21 9:00:33      点击:

直流稳压电源原理图的各个元器件的选项注意事项

FS1:

由变压器核算得到Iin值,以此Iin值(0.42A)可知运用公司同享料2A/250V,规划时亦须考虑Pin(max)时的Iin是否会超越保险丝的额外值。

TR1(热敏电阻):

直流稳压电源发动的瞬间,由于C1(一次侧滤波电容)短路,导致Iin电流很大,尽管时刻很时刻短,但亦可能对Power发生损伤,所以有必要在滤波电容之前加装一个热敏电阻,以约束开机瞬间Iin在Spec之内(115V/30A,230V/60A),但因热敏电阻亦会耗费功率,所以不行放太大的阻值(否则会影响功率),一般运用5Ω-10Ω热敏,若C1电容运用较大的值,则有必要考虑将热敏电阻的阻值变大(一般运用在大瓦数的Power上)。

VDR1(突波吸收器):

当雷极发作时,可能会损坏零件,进而影响Power的正常动作,所以有必要在靠AC输入端 (Fuse之后),加上突波吸收器来维护Power(一般常用07D471K),但若有价格上的考虑,可先忽略不装。

CY1,CY2(Y-Cap):

Y-Cap一般可分为Y1及Y2电容,若AC Input有FG(3 Pin)一般运用Y2- Cap , AC Input若为2Pin(只需L,N)一般运用Y1-Cap,Y1与Y2的差异,除了价分外(Y1较昂贵),绝缘等级及耐压亦不同(Y1称为两层绝缘,绝缘耐压约为Y2的两倍,且在电容的本体上会有“回”符号或注明Y1),此电路蛭 蠪G所以运用Y2-Cap,Y-Cap会影响EMI特性,一般来说越大越好,但须考虑漏电及价格问题,漏电(Leakage Current )有必要契合安规须求(3Pin公司标准为750uA max)。

CX1(X-Cap)、RX1:

X-Cap为防制EMI零件,EMI可分为Conduction及Radiation两部分,Conduction标准一般可分为: FCC Part 15J Class B 、 CISPR 22(EN55022) Class B 两种 , FCC测验频率在450K~30MHz,CISPR 22测验频率在150K~30MHz, Conduction可在厂内以频谱分析仪验证,Radiation 则有必要到实验室验证,X-Cap 一般对低频段(150K ~ 数M之间)的EMI防制有用,一般来说X-Cap愈大,EMI防制作用愈好(但价格愈高),若X-Cap在0.22uf以上(包括0.22uf),安规规则有必要要有泄放电阻(RX1,一般为1.2MΩ 1/4W)。

LF1(Common Choke):

EMI防制零件,首要影响Conduction 的中、低频段,规划时有必要一起考虑EMI特性及温升,以相同尺度的Common Choke而言,线圈数愈多(相对的线径愈细),EMI防制作用愈好,但温升可能较高。

BD1(整流二极管):

将直流稳压电源以全波整流的方法变换为DC,由变压器所核算出的Iin值,可知只需运用1A/600V的整流二极管,由于是全波整流所以耐压只需600V即可。

C1(滤波电容):

由C1的巨细(电容值)可决议变压器核算中的Vin(min)值,电容量愈大,Vin(min)愈高但价格亦愈高,此部分可在电路中实践验证Vin(min)是否正确,若AC Input 范围在90V~132V (Vc1 电压最高约190V),可运用耐压200V的电容;若AC Input 范围在90V~264V(或180V~264V),因Vc1电压最高约380V,所以有必要运用耐压400V的电容。

D2(辅佐直流稳压电源二极管):

整流二极管,一般常用FR105(1A/600V)或BYT42M(1A/1000V),两者首要差异:

耐压不同(在此处运用差异无所谓)

VF不同(FR105=1.2V,BYT42M=1.4V)

R10(辅佐直流稳压电源电阻):

首要用于调整PWM IC的VCC电压,以现在运用的3843而言,规划时VCC有必要大于8.4V(Min. Load时),但为考虑输出短路的状况,VCC电压不行规划的太高,防止当输出短路时不维护(或输入瓦数过大)。

C7(滤波电容):

辅佐直流稳压电源的滤波电容,供给PWM IC较安稳的直流电压,一般运用100uf/25V电容。

Z1(Zener 二极管):

当回授失效时的直流稳压电源维护电路,回授失效时输出电压冲高,辅佐直流稳压电源电压相对进步,此刻若没有直流稳压电源维护电路,可能会形成零件损坏,若在3843 VCC与3843 Pin3脚之间加一个Zener Diode,当回授失效时Zener Diode会溃散,使得Pin3脚提早抵达1V,以此可约束输出电压,到达维护零件的意图.Z1值的巨细取决于辅佐直流稳压电源的凹凸,Z1的决议亦须考虑是否超越Q1的VGS耐压值,原则上运用公司的现有料(一般运用1/2W即可).

R2(发动电阻):

供给3843榜首次发动的途径,榜首次发动时透过R2对C7充电,以供给3843 VCC所需的电压,R2阻值较大时,turn on的时刻较长,但短路时Pin瓦数较小,R2阻值较小时,turn on的时刻较短,短路时Pin瓦数较大,一般运用220KΩ/2W M.O。

R4 (Line Compensation):

高、低压补偿用,使3843 Pin3脚在90V/47Hz及264V/63Hz挨近共同(一般运用750KΩ~1.5MΩ 1/4W之间)。

R3,C6,D1 (Snubber):

此三个零件组成Snubber,调整Snubber的意图:1.当Q1 off瞬间会有Spike发生,调整Snubber能够保证Spike不会超越Q1的耐压值,2.调整Snubber可改进EMI.一般来说,D1运用1N4007(1A/1000V)EMI特性会较好.R3运用2W M.O.电阻,C6的耐压值以两头实践压差为准(一般运用耐压500V的陶质电容)。

Q1(N-MOS):

现在常运用的为3A/600V及6A/600V两种,6A/600V的RDS(ON)较3A/600V小,所以温升会较低,若IDS电流未超越3A,应该先以3A/600V为考虑,并以温升记载来验证,由于6A/600V的价格高于3A/600V许多,Q1的运用亦需考虑VDS是否超越额外值。

R8:

R8的作用在维护Q1,防止Q1呈现浮接状况。

R7(Rs电阻):

3843 Pin3脚电压最高为1V,R7的巨细须与R4合作,以到达凹凸压平衡的意图,一般运用2W M.O.电阻,规划时先决议R7后再加上R4补偿,一般将3843 Pin3脚电压规划在0.85V~0.95V之间(视瓦数而定,若瓦数较小则不能太挨近1V,防止因零件差错而顶到1V)。

R5,C3(RC filter):

滤除3843 Pin3脚的噪声,R5一般运用1KΩ 1/8W,C3一般运用102P/50V的陶质电容,C3若运用电容值较小者,重载可能不开机(由于3843 Pin3瞬间顶到1V);若运用电容值较大者,或许会有轻载不开机及短路Pin过大的问题。

R9(Q1 Gate电阻 ):

R9电阻的巨细,会影响到EMI及温升特性,一般来说阻值大,Q1 turn on / turn off的速度较慢,EMI特性较好,但Q1的温升较高、功率较低(首要是由于turn off速度较慢);若阻值较小, Q1 turn on / turn off的速度较快,Q1温升较低、功率较高,但EMI较差,一般运用51Ω-150Ω 1/8W。

R6,C4(操控振动频率):

决议3843的工作频率,可由Data Sheet得到R、C组成的工作频率,C4一般为10nf的电容(差错为5%),R6运用精细电阻,以DA-14B33为例,C4运用103P/50VPE电容,R6为3.74KΩ 1/8W精细电阻,振动频率约为45 KHz。

C5:

功用相似RC filter,首要功用在于使高压轻载较不易振动,一般运用101P/50V陶质电容。

U1(PWM IC):

3843是PWM IC的一种,由Photo Coupler (U2)回授信号操控Duty Cycle的巨细,Pin3脚具有限流的作用(最高电压1V),现在所用的3843中,有KA3843(SAMSUNG)及UC3843BN(S.T.)两种,两者脚位相同,但发生的振动频率略有差异,UC3843BN较KA3843快了约2KHz,fT的添加会衍生出一些问题(例如:EMI问题、短路问题),因KA3843较难买,所以新机种规划时,尽量运用UC3843BN。

R1、R11、R12、C2(一次侧回路增益操控):

3843内部有一个Error AMP(差错扩大器),R1、R11、R12、C2及Error AMP组成一个负回授电路,用来调整回路增益的安稳度,回路增益,调整不恰当可能会形成振动或输出电压不正确,一般C2运用立式积层电容(温度持性较好)。

U2(Photo coupler)

光耦合器(Photo coupler)首要将二次侧的信号变换到一次侧(以电流的方法),当二次侧的TL431导通后,U2即会将二次侧的电流依份额变换到一次侧,此刻3843由Pin6 (output)输出off的信号(Low)来关闭Q1,运用Photo coupler的原因,是为了契合安规需求(primacy to secondary的间隔至少需5.6mm)。

R13(二次侧回路增益操控):

操控流过Photo coupler的电流,R13阻值较小时,流过Photo coupler的电流较大,U2变换电流较大,回路增益较快(需求承认是否会形成振动),R13阻值较大时,流过Photo coupler的电流较小,U2变换电流较小,回路增益较慢,尽管较不易形成振动,但需留意输出电压是否正常。

U3(TL431)、R15、R16、R18

调整输出电压的巨细, ,输出电压不行超越38V(由于TL431 VKA最大为36V,若再加Photo coupler的VF值,则Vo应在38V以下较安全),TL431的Vref为2.5V,R15及R16并联的意图使输出电压能微调,且R15与R16并联后的值不行太大(尽量在2KΩ以下),防止形成输出禁绝。

R14,C9(二次侧回路增益操控):

操控二次侧的回路增益,一般来说将电容扩大会使增益变慢;电容放小会使增益变快,电阻的特性则刚好与电容相反,电阻扩大增益变快;电阻放小增益变慢,至于何谓增益调整的最佳值,则能够Dynamic load来量测,即可取得一个最佳值。

D4(整流二极管):

由于输出电压为3.3V,而输出电压调整器(Output Voltage Regulator)运用TL431(Vref=2.5V)而非TL432(Vref=1.25V),所以有必要多添加一组绕组供给Photo coupler及TL431所需的直流稳压电源,由于U2及U3所需的电流不大(约10mA左右),二极管耐压值100V即可,所以只需运用1N4148(0.15A/100V)。

C8(滤波电容):

由于U2及U3所需的电流不大,所以只需运用1u/50V即可。

D5(整流二极管):

输出整流二极管,D5的运用需考虑:

电流值

二极管的耐压值

以此电路为例,输出电流4A,运用10A的二极管(Schottky)应该能够,但经点温升验证后发现D5温度偏高,所以有必要换为15A的二极管,由于10A的VF较15A的VF 值大。耐压部分40V经验证后契合,因此最终运用15A/40V Schottky。

C10,R17(二次侧snubber) :

D5在截止的瞬间会有spike发生,若spike超越二极管(D5)的耐压值,二极管会有被击穿的危险,调整snubber可恰当的减少spike的电压值,除维护二极管外亦可改进EMI,R17一般运用1/2W的电阻,C10一般运用耐压500V的陶质电容,snubber调整的进程(264V/63Hz)需留意R17,C10是否会过热,应防止此种状况发作。

C11,C13(滤波电容):

二次侧榜首级滤波电容,应运用内阻较小的电容(LXZ,YXA…),电容挑选是否洽当可依以下三点来断定:

输出Ripple电压是契合标准

电容温度是否超越额外值

电容值两头电压是否超越额外值

R19(假负载):

恰当的运用假负载可使线路更安稳,但假负载的阻值不行太小,否则会影响功率,运用时亦须留意是否超越电阻的额外值(一般规划只运用额外瓦数的一半)。

L3,C12(LC滤波电路):

LC滤波电路为第二级滤波,在不影响线路安稳的状况下,一般会将L3 扩大(电感量较大),如此C12可运用较小的电容值。