开关电源设计培训心得
电路组成及工作原理
电路组成:开关电源通常采用反激式电路,其优点是体积小、成本低。控制电路形式为反激式,开关电源的触发方式为他激式。开关频率的选择对变换器的损耗和磁性材料的选择有重要影响。高频下线路的寄生参数对电路的稳定性和调试带来挑战。
工作原理:开关电源通过PWM技术将输入的直流电压斩成脉冲电压,通过变压器升高或降低电压,并通过整流管输出。PWM开关电源比线性电源更高效,因为其功率器件仅在导通和关断状态工作,从而减少了功率损耗。
印制板设计
布局:布局时应遵循高频电路布线原则,如脉冲电压连线应尽量短,减少脉冲电流回路,X电容器应靠近开关电源的输入端,避免与其他电路并联,共模电感与变压器之间应保持一定距离,以减少磁耦合。
散热设计:发热器件如变压器、功率管、大功率电阻应与电解电容器保持一定距离,以延长整机寿命。电解电容器是开关电源寿命的关键,应放置在散热良好的位置,如进风口。
控制部分设计
高阻抗弱信号电路:接线应尽量短,避免干扰。电流采样信号电路,尤其是电流控制电路,应处理得当,以避免意外事故。例如,满负荷时用示波器观察电流波形,调整驱动电阻可以提高开关管的可靠性。
电压反馈取样
反馈电压取样点:为避免大电流通过走线的影响,反馈电压的取样点应放在电源输出最末梢,以提高整机负载效应指标。
设计工具与IC选择
设计方法:多采用集成PWM芯片(含功率MOS)或分立的脉宽调制IC加功率MOS。线路拓扑多为单端反激式和单端正激式。
磁性材料:在模块电源中,多选用EE、EFD、EPC系列磁材。