加入星计划,您可以享受以下权益:

  • 创作内容快速变现
  • 行业影响力扩散
  • 作品版权保护
  • 300W+ 专业用户
  • 1.5W+ 优质创作者
  • 5000+ 长期合作伙伴
立即加入
  • 正文
  • 推荐器件
  • 相关推荐
  • 电子产业图谱
申请入驻 产业图谱

反激式开关电源PCB设计要点

2022/09/09
3375
阅读需 4 分钟
加入交流群
扫码加入
获取工程师必备礼包
参与热点资讯讨论

最近工作事情不太顺,没什么时间整理输出文档,因此就写一下最近工作中经常用到的反激电源PCB总结。关于变压器和补偿环路的设计原理和方法,可以参考之前的文章。

由于本人并非专门从事开关电源行业,所分享的内容难免有错误或理解偏差,望专家高手可以针对错误和不足加以指点提醒。下面开始正文。

反激电源整体原理图如图1所示。

 

图1开关电源从市电火线L和零线N进来后,有一个电流较大的保险管,如图1所示。这是因为板子上有其他市电交流负载,如交流电机等,当负载电流过大时,保护电路。该保险管电流参数需要根据实际负载功率计算选择。保险管后有一个压敏电阻(如图2所示),用于抑制浪涌和瞬时尖峰电压,当其两端电压高于其阈值时,压敏电阻值迅速下降,从而流过大电流,保护后级电路。在压敏电阻后又有一个电流较小的保险管(如图2所示),这才是真正针对板子开关电源的过流保护,防止电源电流过大,保护电路。保险管后的NTC电阻(如图2所示),用于抑制开机时的浪涌电流,因为刚开机时,NTC温度较低,电阻值很大,抑制电流过大;当在电流作用下,NTC电阻温度升高,电阻值下降到很小,不影响正常工作电流。安规X电容(如图2所示)用于滤除市电的差模干扰,其后的3个电阻主要用于给X电容放电,以符合安规要求,防止在切断市电输入时,人手触摸到金属端子有触电感。使用多个电阻的原因是分散承受电压和功率。共模电感(如图2所示)用于滤除共模干扰电流。

 

图2输入电容EC1在行业上有个3uF/W的通用原则,但需要注意的是该功率是输入功率而非输出功率,假设输出功率12W,效率为80%,则输入功率为15W,则输入电容至少为45uF,如图8所示。由于反激电源演变自Buck-Boost,其输入回路和输出回路均是电流不连续路径,因此均要控制回路面积越小越好。输入电容EC1要靠近电源芯片,如图3所示。同理,输出整流二极管和输出电容也应该靠近变压器。

 

图3RCD钳位电路用于吸收开关管关断时的Vds高压,防止损坏MOS管(电源芯片)。Layout时需将电容靠近变压器,电阻次之,如图4所示。

 

图4光耦用于反馈输出电压,并进行隔离,II型补充设计原理图参考上述的文章,在此不再赘述。光耦反馈回路的初级GND最好不要和大电流路径的初级GND共用,以免受到干扰影响导致输出电压波动,因此采用单独拉一根GND地线到EC1的公共地,形成单点接地,如图5所示。

 

图5并联于输出整流二极管两侧的RC阻容吸收回路,用于抑制二极管在高频通断情况下产生的EMI,因为二极管在导通瞬间会产生电压尖峰(电场),在关断瞬间会产生电压尖峰和电流尖峰(磁场)。输出电容EC2和EC3要注意均流设计,如图6所示,两个电容的电流路径是基本等长的,以避免某个电容因过流而提前失效。

 

图6输出电压反馈节点需要从末端电容取出,以提高电压稳定精度,如图7所示。

图7

 

图8

推荐器件

更多器件
器件型号 数量 器件厂商 器件描述 数据手册 ECAD模型 风险等级 参考价格 更多信息
ACT45B-220-2P-TL003 1 TDK Corporation of America Ferrite Chip, 2 Function(s), 50V, 0.2A, ROHS COMPLIANT PACKAGE

ECAD模型

下载ECAD模型
$1.82 查看
BSP75NHUMA1 1 Infineon Technologies AG Buffer/Inverter Based Peripheral Driver, 0.7A, PDSO4, GREEN, PLASTIC, SOT-223, 4 PIN

ECAD模型

下载ECAD模型
$0.76 查看
LMZ31520RLGT 1 Texas Instruments 3V to 14.5V, 20A Step-Down Power Module in 15x16x5.8mm QFN Package 72-BQFN -40 to 85

ECAD模型

下载ECAD模型
$32.52 查看

相关推荐

电子产业图谱

公众号“硬核电子”主笔,硬件工程师,从事过通讯行业、医疗器械、消费电子、物联网等产品的硬件开发相关工作,也会写一些简单的固件,有记录工作笔记和读书心得的习惯,力求原创,喜欢分享,从而获得共同的成长和进步。