准谐振反激在电源技术中的工作原理、应用及其参数计算

5星

浏览量: 0

大小:None

文件类型：PDF

简介：
本文章深入探讨了准谐振反激变换器的工作机制，并分析其在现代电源技术中的广泛应用及关键参数计算方法。如果不再使用固定的时钟来初始化导通时间，而是通过检测电路有效地“感知”MOSFET（VDS）漏源电压的第一个最小值或谷值，并仅在此时刻启动MOSFET的导通时间，则由于寄生电容被充电至最低电压，导致电流尖峰将得到最大程度的减小。这种情况常被称为谷值开关（Valley Switching）或者准谐振开关。这篇文章旨在分享关于准谐振反激原理、应用及参数计算方面的知识。在“Q”代表“Quasi”，而“R”代表“resonant”的准谐振QR技术中，主要目的是降低MOSFET的开关损耗。这些损耗主要是由自身的输出电容造成的。从上图可以看出，一般的开关损耗来源于：

全部评论 (0)

还没有任何评论哟~

客服

准谐振反激在电源技术中的工作原理、应用及其参数计算

优质

本文章深入探讨了准谐振反激变换器的工作机制，并分析其在现代电源技术中的广泛应用及关键参数计算方法。如果不再使用固定的时钟来初始化导通时间，而是通过检测电路有效地“感知”MOSFET（VDS）漏源电压的第一个最小值或谷值，并仅在此时刻启动MOSFET的导通时间，则由于寄生电容被充电至最低电压，导致电流尖峰将得到最大程度的减小。这种情况常被称为谷值开关（Valley Switching）或者准谐振开关。这篇文章旨在分享关于准谐振反激原理、应用及参数计算方面的知识。在“Q”代表“Quasi”，而“R”代表“resonant”的准谐振QR技术中，主要目的是降低MOSFET的开关损耗。这些损耗主要是由自身的输出电容造成的。从上图可以看出，一般的开关损耗来源于：

基于UCC28600的准谐振反激式开关电源在电源技术中的设计方案

优质

本设计基于UCC28600芯片，提出了一种高效的准谐振反激式开关电源方案，适用于多种电源技术应用。本段落提出了一种基于UCC28600控制器的准谐振反激式开关电源的设计方案。该方案分析了准谐振反激式开关电源的工作原理及实现方式，详细给出了电路设计、参数选择过程，并展示了实际工作中的开关波形。实验结果表明，所设计的准谐振反激式开关电源具有宽输入电压范围、高转换效率、低电磁干扰（EMI）以及稳定可靠的特点。采用准谐振技术显著降低了MOSFET的开关损耗，从而提高了产品的可靠性。准谐振变换是一种成熟的技术，在消费电子产品的电源设计中被广泛应用。新型绿色电源系列控制器能够实现极低的待机功耗，典型值为150毫瓦以下。本段落将详细说明准谐振反激式转换器如何提高电源效率，并介绍使用UCC28600进行准谐振电源设计的方法和步骤。

45W 20V准谐振反激电源方案

优质

本方案提供了一种高效的45瓦、20伏特准谐振反激电源设计，通过优化电路结构和采用先进控制技术，实现了高效率与低电磁干扰，适用于多种电子设备。 45W 20V准谐振反激电源是一种高效的交流-直流转换器，设计目的是为需要这种功率输出的电子设备提供可靠的小型化解决方案。它在性能、效率及尺寸方面具有显著优势。英飞凌（Infineon）的产品在这类电源中扮演着重要角色。例如，ICE2QS03G是一款准谐振PWM控制器，适合反激式转换器设计使用；其具备高效能和多种保护模式，并且能在工作时降低开关损耗、减少电磁干扰并提高整体效率。 IPA60R650CE是CoolMOS™系列的功率MOSFET，具有较低的导通及开关损失。该器件采用TO220FP封装，适用于大功率应用场合；其低阻抗和快速切换特性使其非常适合高效电源设计。BAS21-03W是一种快恢复二极管，而2N7002是一款N沟道MOSFET，它们通常用于开关及整流功能。准谐振反激电源的关键组件包括： 1. 输入端的整流和滤波：包含桥式整流器以及用于消除交流输入噪声的电容器。 2. PWM控制与功率MOSFET：PWM控制器根据反馈信号调整功率MOSFET的状态，以维持稳定的输出电压和电流水平。 3. 吸收网络（Snubber Network）：可以减少开关过程中产生的电压尖峰，并保护关键组件不受损害。 4. 输出级：将高频高压交流电转换为稳定直流输出。 5. 反馈环路：收集并传输有关输出电压的信息，以实现闭环控制。在操作方面，准谐振反激电源具备以下特点： 1. 启动过程：提供初始电流供应和启动控制。 2. 正常模式运行：管理负载下的输出状态。 3. 初级侧峰值电流限制：通过调节开关频率来优化功率传输。 4. 低频降载操作：在轻负载条件下降低工作频率，以减少空载功耗。 5. 爆裂模式操作（Burst Mode Operation）: 在待机或轻载情况下进一步降低功耗。此外，该设计包含多种保护特性： 1. VCC过压与欠压防护 2. 过载开环保护：防止设备在过电流时受损 3. 温度过高自动重启功能 4. 可调输出电压上限设定以确保安全操作范围。 5. 短路绕组保护：避免变压器短路情况下的损坏风险。 6. 折返点（Foldback）防护机制，用于限制特定条件下的功率输出水平。参考板作为实验与设计时的指导工具，有助于工程师们快速建立原型，并减少研发时间和成本。经过测试验证后，该板可以应用于生产环境以支持客户需求。本段落档旨在为电源设计师、应用工程师及学生提供一种高效且易于实现的设计方法来创建高质量的45W 20V AC-DC适配器。

电源技术中谐振电容与电感的计算及参数设计方法

优质

本文探讨了在电源技术领域中，如何准确计算和合理选择谐振电路中的电容与电感参数，以优化电源性能。通过深入分析不同设计方案，提出实用的设计方法，旨在为工程师提供有效的参考依据。引言 PWM开关电源在硬开关模式下运行（即，在开/关过程中电压下降/上升与电流上升/下降波形有交叠），导致了较高的开关损耗。尽管高频化可以减小体积和重量，但同时也会增加开关损耗。因此，研究能够避免电压/电流波形重叠的技术变得至关重要，例如零电压切换（ZVS）或零电流切换（ZCS）技术，也被称为软开关技术。对于小型功率应用的电源而言，采用这种技术可以使效率提高到80%至85%。自20世纪70年代谐振开关电源为软开关技术奠定了基础以来，各种新的方法不断涌现，包括准谐振、全桥移相ZVS-PWM（在20世纪80年代中期）、恒频ZVS-PWM/ZCS-PWM（上世纪80年代末）以及有源嵌位的ZVS-PWM等。此外，在20世纪90年代初期还出现了零电压转换PWM和零电流转换PWM技术，进一步推动了软开关电源的发展。

基于IRIS4015的准谐振反激式开关电源

优质

本项目介绍了一种采用IRIS4015芯片设计的准谐振反激式开关电源方案，具有高效、稳定的特点。该技术优化了电源转换效率及电磁兼容性，适用于各类电子产品供电需求。 IRIS4015构成的准谐振反激式开关电源是将准谐振技术应用于反激式变换器的一种设计方式。该电路通过集成控制电路与高压MOSFET至TO-220封装，简化了整个设计过程，并且不需要外部开关管。接下来详细介绍IRIS4015的技术特点：其最大特色在于整合了控制电路和高压MOSFET，这减少了所需组件的数量并能快速响应负载变化。启动只需在VCC端与直流母线间连接一个启动电阻即可完成。限流工作模式是关键特性之一，它确保当电流达到一定阈值时自动关闭MOSFET以防止过载。电压反馈机制用于保证输出电压的稳定性：通过检测和反馈输出电压至芯片来调整MOSFET的工作状态，从而实现稳定的电源供应。IRIS4015利用OCPFB端子上的0.73V参考电平作为稳定工作的基准点；当负载增大时，反馈信号增强导致导通时间缩短以减少能量供给。准谐振操作模式是在主开关的漏-源电压接近最小值时刻开启主开关的技术。这通过监测辅助绕组产生的电压来实现最优切换时机的选择，从而提高效率。在轻载条件下采用这种技术会导致频率上升但可能降低整体效能；为解决此问题可以使用峰值电流控制（PRC）模式，在该模式下工作频率较低以保持损耗和性能在一个合理范围。为了改善低负载条件下的表现，IRIS4015能够通过特定电路配置在准谐振与PRC两种模式之间切换。例如，利用光电耦合器反馈信号来调节开关频率并维持最低能耗水平，在此过程中确保了效率的最大化。设计变压器时需要精确计算线圈数量、气隙和电感等参数以满足性能需求，并对最终电源的效果产生直接影响。 IRIS4015的测试过程涵盖电路验证，PCB图审查及元件清单核对等方面。在此期间重点在于评估系统的响应性，稳定性和效率表现。总结而言，作为一款集成型准谐振反激式变换器芯片，IRIS4015具有设计简洁、高效且易于控制的特点，在需要高能效和紧凑布局的应用场景中表现出色，并特别适合于开关电源的开发工作。实际应用时要求工程师具备深入理解相关电子技术以确保所构建系统的稳定性和效率。

基于IRIS4015的准谐振反激式开关电源

优质

本项目采用IRIS4015芯片设计准谐振反激式开关电源，旨在提高转换效率和减少电磁干扰。适用于各种电子设备的供电系统。 IRIS4015是一款专为准谐振反激式开关电源设计的集成电路，它集成了控制电路和高压MOSFET，简化了电路结构，并且无需额外设置开关管。这种集成方式提高了系统的效率和可靠性，同时减少了外部元件的需求。在启动过程中，只需在VCC端口与直流母线间连接一个启动电阻即可激活IRIS4015的工作状态。其限流功能类似于常见的峰值电流模式芯片，在达到预设的电流阈值时自动限制电流以保护系统不受损害。为了确保电压稳定性，IRIS4015采用了反馈机制来调节输出电压。通过调整反馈信号使OCPFB端口维持在特定电压（如0.73V），从而控制MOSFET导通时间，进而实现对输出电压的精确管理。这一过程可以通过光电耦合器和电阻网络将反馈信号传递到C5端口来增强。 IRIS4015的一个关键特性是其采用准谐振工作模式，在变压器储能接近耗尽时通过检测辅助绕组上的电压变化判断漏-源极间的最小电压，以此为依据决定MOSFET何时开启。通常这依赖于识别变压器的过零点来实现精确控制。在轻载条件下，IRIS4015的工作频率可能会上升，导致效率下降。为了改善这种情况，在设计时可以引入准谐振PRC（Primary Resonant Converter）模式转换策略。例如，在负载较小时通过增加光电耦合器使系统切换到PRC工作方式，从而降低开关频率并保持高效运行。变压器的设计对于整个电源系统的性能至关重要，其参数如初级电感、次级绕组和准谐振电容的选择直接影响了系统的效率与稳定性。设计时需考虑输出电压要求及功率需求，并确保在不同负载条件下都能稳定可靠地工作。综上所述，IRIS4015是一款用于实现高效稳定的准谐振反激式开关电源的集成控制器，具备简单启动、电流保护和反馈调节等优点，在轻载状态下通过模式转换策略进一步优化效率。同时变压器的设计是提升系统性能的关键因素之一。掌握这些知识对于设计高效率与可靠性的开关电源至关重要。

反激开关电源中输出电容的计算方法在电源技术中的应用

优质

本文章介绍了反激式开关电源中输出电容的计算方法及其重要性，并探讨了其在提高电源效率和稳定性方面的实际应用。 1. 设定开关工作频率为60kHz，并设定输出电流Io为1A；根据变压器参数及输入、输出电压计算得出实际最大占空比Dmax为0.457。 2. 计算关断时间Toff和导通时间Ton： Toff = 1/f * (1 - Dmax) = 9.05微秒 Ton = 1/f * Dmax = 7.62微秒 3. 根据反激式电路的输出波形，计算所需输出电容量。 4. 输出电压在t1到t2时间段内下降。假设输出纹波为120mV，则： 5. 纹波电流通常取值范围是输出电流的5%至20%，即Inppl=20%*1A = 0.2A，这意味着每个电解电容需要承受的最大纹波电流为0.2A。因此设计满足要求。

基于UCC28600的准谐振反激式开关电源设计方案

优质

本设计采用UCC28600芯片，提出了一种高效能的准谐振反激式开关电源方案，适用于小型电子设备。本段落提出了一种基于UCC28600控制器的准谐振反激式开关电源的设计方案。该方案分析了准谐振反激式开关电源的工作原理及实现方式，详细给出了电路设计与参数选择的过程，并展示了实际工作中的开关波形。实验结果表明，所设计的准谐振反激式开关电源具有宽输入电压范围、高转换效率、低电磁干扰（EMI）以及稳定可靠的特点。此外，采用准谐振技术有效降低了MOSFET的开关损耗，从而提高了产品的可靠性。

准谐振反激变换器主要设计参数的确定方法.pdf

优质

本文档探讨了如何为准谐振反激变换器设定关键的设计参数，旨在提高这类电源转换电路的工作效率和性能。确定准谐振反激变换器主要设计参数的实用方法探讨了如何有效地进行该类型变换器的设计，并提供了一些实际操作建议。

基于UCC28610的QR反激式准谐振开关电源的设计.pdf

优质

本文档详细介绍了采用UCC28610芯片设计的QR（准谐振）反激式开关电源方案，探讨了其工作原理、电路结构及性能优化方法。基于UCC28610的QR反激准谐振开关电源设计主要介绍了如何使用该芯片进行高效、稳定的电力转换。这种设计能够实现快速响应和低电磁干扰，适用于多种电子设备中的电源供应需求。文档详细探讨了电路原理图的设计方法以及关键参数的选择与优化策略，为工程师提供了一套完整的解决方案和技术指导。