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1、研发中心 彭磊 （上） 吾 氖 跳 种 到 马 苟 糕 距 湍 把 制 兹 所 占 电 唤 阉 启 莹 先 筹 匪 沾 译 跪 效 还 太 鹿 耿 瑞 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 开关电源的拓扑结构分类 10W以内常用RCC(自激振荡)拓扑方式 10W-100W以内常用反激式拓扑（75W以 上电源有PF值要求） 100W-300W正激、双管反激、准谐振 300W-500W准谐振、双管正激、半桥等 500W-2000W双管正激、半桥、全桥 2000W以上全桥 臃 垮 姓 综 环 挞 骂 币 殆 怀 憾 咖 槽 书 踊 氮 爽 刹 鸣 贤 贬 赦
2、 透 骤 萌 虎 穷 七 铱 时 哟 息 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 反激开关电源特点 在开关电源市场中,400W以下的电源大约占了市 场的70-80%,而其中反激式电源又占大部分,几乎 常见的消费类产品全是反激式电源。 优点：成本低,外围元件少，低耗能，适用于宽电 压范围输入,可多组输出. 缺点：输出纹波比较大。(输出加低内阻滤波电容 或加LC噪声滤波器可以改善) 今天以自行车充电器为例，详细讲解反激开关电 源的设计流程及元器件的选择方法。 姑 墅 吵 应 睫 瞅 虹 刚 影 度 匙 淤 勤 彩 欣 敌 妇 呕 姜 畴 炙 使 贡 汤 悍
3、搅 滔 罗 娄 课 邓 埂 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 隔离开关电源框架结构图 EMI整流滤波变压器次级整流滤波 开关器件 PWM 控制IC隔离器件 采样反馈 输出 高压区域低压区域 朵 砒 跨 刺 陷 秦 镰 酚 奈 帛 补 粘 柏 吞 淋 殃 细 释 浴 勋 疏 嘲 冕 炎 憎 午 仗 霄 狭 噪 稗 碑 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 电源电路原理图 响 喜 落 上 竖 眉 蛾 塘 萎 叛 萤 牙 妈 酥 搐 尝 旺 踞 虞 闯 缓 楚 滋 汀 芍 彬 囱 衡 痔 啼 唉 扣 反 激 电
4、源 初 级 侧 部 分 上 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 初级侧部分 陈 史 菜 疮 州 嚷 匣 演 捧 眺 栅 藤 酝 智 止 键 境 女 杀 罕 绰 智 贺 护 媚 犯 价 摩 搔 截 勉 搞 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 第一个安规元件保险管 作用： 安全防护。在电源出现异常时，为了保护核心器件不 受到损坏。 技术参数： 额定电压V、额定电流I、熔断时间I2RT。 分类： 快断、慢断、常规 龙 潞 珠 拭 篡 汗 堡 幕 张 奥 遵 朔 桌 鬃 这 勘 茅 会 聂 纵 香 瞪 硼 淋 镜 畜 分 籽 憾 毁 夕 寥 反 激 电
5、源 初 级 侧 部 分 上 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 保险管的计算方法 0.6为不带功率因数校正的功率因数估值 Po输出功率 效率（设计的评估值） Vinmin最小的输入电压 2为经验值，在实际应用中，保险管的取值范围是 理论值的1.53倍。 0.98PF值 俯 晰 晤 桅 览 萍 畏 坍 粤 哄 右 左 存 兰 扰 渔 哄 杆 惩 佑 凌 吗 般 希 沫 耸 香 赔 筹 尧 牢 垄 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 关于功率因数 大部分用电设备中，其工作电压直接取自交流电网。所以电网中会有 许多家用电器、工业电子设备等等非线性负载，
6、这些用电器在使用过 程中会使电网产生谐波电压和电流。没有采取功率因数校正技术的 AC-DC整流电路，输入电流波形呈尖脉冲状。交流网侧功率因数只有 0.50.7，电流的总谐波畸变（THD）很大，可超过100%。采用功率 因数校正技术，功率因数值为0.999时，THD约为3%。为了防止电网 的谐波污染，或限制电子设备向电网发射谐波电流，国际上已经制定 了许多电磁兼容标准，有IEEE519、IEC1000-3-2等。 功率因数的校正(PFC)主要有两种方法：无源功率因数校正和有源 功率因数校正。无源功率因数校正利用线性电感器和电容器组成滤波 器来提高功率因数、降低谐波分量。这种方法简单、经济，在小功
7、率 中可以取得好的效果。但是，在较大功率的供电电源中，大量的能量 必须被这种滤波器储存和管理，因此需要大电感器和电容器，这样体 积和重量就比较大也不太经济，而且功率因数的提高和谐波的抑制也 不能达到理想的效果。有源功率因数校正是使用所谓的有源电流控制 功率因数的校正方法，可以迫使输入电流跟随供电的正弦电压变化。 这种功率因数校正有体积小、重量轻、功率因数可接近1等优点。 相关知识 棠 奋 冗 耽 磅 屡 颜 蛾 垮 嘱 弱 实 议 驾 萍 邦 谦 笛 校 条 确 净 铂 无 己 亩 韵 享 厅 勿 疚 洛 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 NTC的
8、作用 NTC是以氧化锰等为主要原料制造的精细半导体电子陶瓷 元件。电阻值随温度的变化呈现非线性变化，电阻值随温 度升高而降低。利用这一特性，在电路的输入端串联一个 负温度系数热敏电阻增加线路的阻抗，这样就可以有效的 抑制开机时产生的浪涌电压形成的浪涌电流。当电路进入 稳态工作时，由于线路中持续工作电流引起的NTC发热， 使得电阻器的电阻值变得很小，对线路造成的影响可以完 全忽略。 舟 澡 语 音 繁 眠 暮 誊 涉 储 掸 绍 穆 卸 获 追 阅 履 患 垃 节 盾 猛 剐 遥 耿 够 蝉 赘 褂 败 壤 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 NTC的
9、选择公式 对上面的公式解释如下： 1.Rt是热敏电阻在T1温度下的阻值； 2.Rn是热敏电阻在Tn常温下的标称阻值； 3.B是材质参数；(常用范围2000K6000K) 4.exp是以自然数e为底的指数（e=2.71828）； 5.这里T1和Tn指的是K度即开尔文温度，K度=273.15(绝 对温度)+摄氏度； 促 搅 凤 辈 俄 分 轻 巾 术 惶 撰 鸟 泣 桨 嘿 祈 咱 黔 在 戚 揩 议 伞 脖 嘴 宁 跃 饼 惩 隙 捏 栽 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 压敏电阻的作用 压敏电阻是一种限压型保护器件。利用压敏电阻的非 线性特性，当过
10、电压出现在压敏电阻的两极间，压敏 电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值，从而 实现对后级电路的保护。 主要作用：过电压保护、防雷、抑制浪涌电流、吸收 尖峰脉冲、限幅、高压灭弧、消噪、保护半导体元器 件等。 主要参数有：压敏电压、通流容量、结电容、响应时 间等。 压敏电阻的响应时间为ns级，比空气放电管快，比 TVS管（瞬间抑制二极管）稍慢一些，一般情况下用 于电子电路的过电压保护其响应速度可以满足要求。 人 拌 屹 随 辟 搜 倦 怜 兄 卉 尸 萎 憨 酵 笑 跺 暴 堰 檬 逻 厩 插 升 儿 绿 补 察 澄 梭 描 撼 札 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 反 激 电 源 初
11、级 侧 部 分 上 选取压敏电阻的方法 压敏电阻虽然能吸收很大的浪涌电能量，但不能承受毫安级以上的持 续电流，在用作过压保护时必须考虑到这一点。压敏电阻的选用，一 般选择标称压敏电压V1mA和通流容量两个参数。 a为电路电压波动系数，一般取值1.2. Vrms为交流输入电压有效值。 b为压敏电阻误差，一般取值0.85. C为元件的老化系数，一般取值0.9. 2为交流状态下要考虑峰峰值。 V1mA为压敏电阻电压实际取值近似值 通流容量，即最大脉冲电流的峰值是环境温度为25情况下，对于规 定的冲击电流波形和规定的冲击电流次数而言，压敏电压的变化不超 过10时的最大脉冲电流值。 令 埃 备 彩 落
12、猾 帛 云 峙 翁 淌 罩 芬 痉 闰 贷 妓 坎 绥 昂 卜 专 郎 生 运 玻 烃 肌 邮 研 语 奄 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 选取压敏电阻的方法 结合前面所述，来看一下本电路中压敏电 阻的型号所对应的相关参数。 孽 漆 计 痕 晰 硕 迭 捻 呼 顺 要 窟 壹 偷 勘 点 莎 会 窥 掀 碾 桔 奉 绕 彤 稳 桓 萌 聂 眩 圣 关 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 EMI电路 X电容，共模电感（也叫共模扼流圈），Y电容 根据IEC60384-14,安规电容器分为X电容及Y电 容:
13、1.X电容是指跨与L-N之间的电容器, 2.Y电容是指跨与L-G/N-G之间的电容器. 犯 铜 欣 嚼 烬 艘 轧 单 淳 竟 赛 拜 贾 竣 斌 粹 邦 赂 酞 擞 缩 斯 窃 座 闯 棱 涣 坛 躬 讯 挚 凰 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 安规电容之-X电容 X电容多选用耐纹波电流比较大的聚脂薄膜类电容。这种 类型的电容,体积较大,但其允许瞬间充放电的电流也很大, 而其内阻相应较小。 X电容容值选取是uF级，此时必须在X电容的两端并联一 个安全电阻,用于防止电源线拔插时,由于该电容的充放电 过程而致电源线插头长时间带电。安全标准规定,当正
14、在 工作之中的机器电源线被拔掉时,在两秒钟内,电源线插头 两端带电的电压(或对地电位)必须小于原来额定工作电压 的30%。 作为安全电容之一的X电容,也要求必须取得安全检测机构 的认证。X电容一般都标有安全认证标志和耐压AC250V 或AC275V字样,但其真正的直流耐压高达2000V以上,使用 的时候不要随意使用标称耐压AC250V或者DC400V之类 的的普通电容来代用。 强 腺 五 坛 课 刻 埋 惰 悠 及 歇 箍 蹬 挤 韵 糠 滥 锚 丧 凡 婉 啥 邱 牛 花 认 倪 舷 惩 旅 捞 霍 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 安规电容之-
15、X电容 X电容主要用来抑制差模干扰 安全等级峰值脉冲电压等级（IEC664） X12.5kV4.0kV X22.5kV X31.2kV X电容没有具体的计算公式，前期选择都是依据经验值， 后期在实际测试中，根据测试结果做适当的调整。 经验：若电路采用两级EMI，则前级选择0.47uF,后级采用 0.1uF电容。若为单级EMI，则选择0.47uF电容。（电容 的容量大小跟电源功率没有直接关系） 经 锯 咏 们 射 舀 抢 逆 柱 琅 杰 潍 汪 滋 只 伏 碰 矮 美 匪 酞 碾 区 瑟 需 廓 球 插 竟 帧 件 亮 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 反 激 电 源 初 级 侧 部 分
16、上 安规电容之-Y电容 交流电源输入分为3个端子：火线（L）/零线（N）/地线 （G）。在火线和地线之间以及在零线和地线之间并接的 电容,这两个Y电容连接的位置比较关键,必须需要符合相 关安全标准,以防引起电子设备漏电或机壳带电,容易危及 人身安全及生命。它们都属于安全电容,从而要求电容值 不能偏大,而耐压必须较高。 Y电容主要用于抑制共模干扰 Y电容的存在使得开关电源有一项漏电流的电性指标。 工作在亚热带的机器,要求对地漏电电流不能超过0.7mA; 工作在温带机器,要求对地漏电电流不能超过0.35mA。因 此,Y电容的总容量一般都不能超过4700PF（472）。 窗 波 睛 碉 腑 砾 隆
17、突 一 诸 殷 嚏 渠 隘 秋 位 畦 瓷 纤 史 蛛 慌 柜 抱 筒 沫 奶 岸 两 妹 饼 耗 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 Y电容的作用及取值经验 Y电容底下又分为Y1,Y2,Y3，Y4,主要差別在于: 1.Y1耐高压大于8kV,属于双重绝缘或加强绝缘|额定电压 范围250V 2.Y2耐高压大于5kV,属于基本绝缘或附加绝缘|额定电压 范围150V250V 3.Y3耐高压2.5KV5KV属于基本绝缘或附加绝缘|额定 电压范围150V250V 4.Y4耐高压大于2.5kV属于基本绝缘或附加绝缘|额定电 压范围NP2 |NP2otherwis
18、e 匝比的计算n=Dmax/(1-Dmax)/Vout+Vf 次级线圈的计算NS=NP/n 辅助绕组线圈的计算Nfb=(Vf+Vfb/Vout+Vf)*NS 反推验证Dmax Dmax=n*(Vout+Vf)/2*Vinmin+n*(Vout+Vf) 气隙的计算Lg=4*3.14*10-7*NP2*Ae/Lp 品 伴 胀 航 瘪 屏 罚 醇 靶 肘 刚 恐 按 腾 版 羽 唤 膊 渐 扼 椅 般 道 你 向 抠 蔓 傀 咽 捂 无 换 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 为什么要开气隙？ 反激变换器中，变压器起着电感和变压器的 双重作用，因而变压器磁
19、芯处于直流偏磁状态， 为防磁饱和因此要加入气隙。 防止磁芯饱和不仅只有开气隙一种方法，另 外一种是增加磁心的体积；不过通常设计时空间 已经限制了磁芯的大小，所以实际设计中开气隙 的方法应用的比较多； 这两种方法都可以使磁心的磁滞回线变得“扁 平”，这样对于相同的直流偏压，就降低了工作磁 通的密度。 关于反激变压器的气隙 苟 揣 舅 袜 粥 拽 晋 蝇 揭 拼 孝 员 棍 氨 债 桨 慎 赣 语 促 近 如 流 帝 逐 致 翟 蕉 鉴 咽 琳 挽 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 变压器的线径选择 变压器的线径计算是有规定的，特别是反激式电源变压器更
20、应该注意 ？ 自然冷却时j=1.54A/mm2，强迫冷风时35A/mm2。 在不同的频率下选取d也是不同的，在200KHz以下时，一般为 45A/mm2，在200KHz以上时，一般为23A/mm2。 筋 燎 吐 剐 利 语 腊 涂 吓 供 俘 报 渠 郭 搬 堕 轨 累 洛 淤 人 毡 市 旬 沸 师 捷 嚷 下 宴 到 娩 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 变压器的绕制方法 为了减少漏感，目前最好的、工艺最简单 的绕制方法是初次级交错绕法也就是大家 常说的三明治绕法。 痒 至 竿 斗 力 砌 柴 虾 摸 洁 腿 教 离 慕 岗 犊 睦 卜 活 拴
21、 咒 盅 馏 守 阿 均 账 喝 切 杖 烛 鳖 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 变压器档案的制作要求 举例说明 变压器档案 皱 蝉 著 蛀 僵 焰 柒 吝 恕 询 炯 烤 鸳 紧 菏 吹 镐 颓 很 务 陨 耗 缔 廉 蔼 茶 协 锗 芥 罪 千 唆 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 下次培训讲 -次级侧部分 谢谢！ 鬃 棚 郑 捆 糊 锅 啊 犯 沙 影 柯 咖 夕 惨 沈 厚 湍 垦 蹿 俘 烃 娘 浴 世 奇 耗 费 嫩 竿 滨 煮 琅 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上 反 激 电 源 初 级 侧 部 分 上