一步一步精通单端反激式开关电源设计

1、【我是工程师】一步一步精通单端反激式开关电源设计从事电源产品设计的历程,感触颇深,借着这篇文章主要想总结一下这些年来自己在单端反激式开关电源设计方面的一些经验和技巧,期间走了太多的弯路,也吸取了很多的教训,当然也仍然有很多的不解,由于主题涉及的知识面比较广,内容篇幅也比较多,先来个框架,我们大家一起来一步一步学习反激式开关电源的设计,欢迎大家猛烈拍砖,如有纰漏还请大神们指正一步一步精通单端反激式开关电源设计计算工具V1.8 (持续优化中(391楼步骤1_确定应用需求(2楼_实例(139楼步骤2_根据应用需求选择反馈电路和偏置电压(5楼_实例(140楼步骤3_确定最小和最大直流输入电压VMIN和

2、VMAX,并基于输入电压和PO选择输入存储电容CIN的容量(6楼3.1、选择输入存储电容CIN的容量3.2、确定最小和最大直流输入电压VMIN和VMAX._实例(141楼步骤4_输入整流桥的选择(8楼_实例(145楼步骤5_确定反射的输出电压VOR以及钳位稳压管电压VCLO(9楼_实例(150楼步骤6_对应相应的工作模式及电流波形设定电流波形参数KP:当KP1时,KP=KRP;当KP1时,KP=KDP(15楼_实例(151楼步骤7_根据VMIN和VOR确定DMAX(16楼_实例(152楼步骤8_计算初级峰值电流IP、输入平均电流IAVG和初级RMS电流IRMS(17楼_实例(153楼步骤9_基

3、于AC输入电压,VO、PO以及效率选定MOS管芯片(18楼_实例(154楼步骤10_设定外部限流点降低的ILIMIT降低因数KI(19楼_实例(155楼步骤11_通过IP和ILIMIT的比较验证MOS芯片选择的正确性(20楼_实例(156楼步骤12_计算功率开关管热阻选择散热片验证MOS芯片选择的正确性(21楼_实例(157楼步骤13_计算初级电感量LP(22楼_实例(158楼步骤14_选择磁芯和骨架,再从磁芯和骨架的数据手册中得到Ae,le,AL,和BW的参考值(28楼_实例(159楼步骤15_根据初级电感量大小以及磁芯参数计算初级绕组圈数NP(31楼_实例(162楼步骤16_计算次级绕组圈

4、数NS以及偏置绕组圈数NB(32楼_实例(163楼步骤17_确定初级绕组线径参数OD、DIA、AWG(33楼_实例(166楼步骤18_步骤23-检查BM、CMA以及Lg。如果有必要可以通过改变L、NP或NS或磁芯/骨架的方法对其进行迭代,直到满足规定的范围(34楼_实例(167楼步骤24 确认BP4200高斯。如有必要,减小限流点降低因数KI(35楼_实例(179楼步骤25 计算次级峰值电流ISP(36楼_实例(180楼步骤26 计算次级RMS电流ISRMS(45楼_实例(181楼步骤27 确定次级绕组线径参数ODS、DIAS、AWGS(48楼_实例(182楼步骤28 确定输出电容的纹波电流I

5、RIPPLE(49楼_实例(184楼步骤29 确定次级及偏置绕组的最大峰值反向电压PIVS,PIVB(50楼_实例(185楼步骤30 根据VR和ID选择输出整流管(51楼_实例(186楼步骤31 输出电容的选择(66楼_实例(188楼步骤32 后级滤波器电感L和电容C的选择(70楼_实例(189楼步骤33 从表10选择偏置绕组的整流管(83楼_实例(190楼步骤34 偏置绕组电容的选择(85楼_实例(191楼步骤35 控制极引脚电容及串联电阻的选择(86楼_实例(192楼步骤36 根据图3、4、5及6中所示的参考反馈电路的类型,选用相应的反馈电路元件(88楼_实例(193楼步骤37 环路动态补

6、偿设计,以TOP-GX系列芯片为例37.1 、TL431工作条件分析(95楼37.2 、零极点基础知识(96楼37.3 、TOPSWITCH控制环路分析基础知识(98楼37.4 、TOPSWITCH控制环路分析(100楼一步一步精通单端反激式开关电源设计计算工具V1.1与PI EXPERT设计结果验证对比报告(312313楼*电路调试问题总结一、解决MOS管温升过高问题(202楼二、解决输出整流管温升过高问题(210楼三、解决上电时输出过冲幅度太大的问题(211楼四、解决输出电压100HZ工频纹波太大的问题(212楼五、解决高频变压器温升过高问题(215楼六、提高开关电源效率问题(216楼七、

7、解决变压器高频啸叫问题(220楼八、以初级峰值电流为例验证设计裕量的重要性(226楼九、关于SOT-23封装和TO-92封装TL431使用心得(232楼十、最坏条件测试一最大漏极电压(233楼十一、最坏条件测试二最大漏极电流(234楼十二、最坏条件测试三主要功率元件热检查(235楼十三、对制成成品后的开关电源板进行三防漆喷漆工艺处理(272楼十四、关于变压器开气隙位置的建议(275楼十五、关于变压器开气隙方式的建议(276楼十六、关于匝比不变的情况下增加和减少变压器匝数的影响(284楼十七、从开关应力角度深入理解反射电压VOR的选择范围(290楼十八、关于工程上磁芯开气隙的大小建议(293楼十

8、九、关于峰值磁通密度验证时的大小建议(295楼二十、关于计算绕组匝数时使用的最大交流工作磁通密度BM和最后设计验证时验证的BM的关系(296楼二十一、关于选用绕组线径大小和绕组股数层数的建议(308楼二十二、关于计算初级绕组电感量时使用储能方程式还是脉动电流方程式的问题(360楼二十三、输出二极管RC吸收电路的参数设计(待验证(399楼*PCB LAYOUT几点注意事项PCB LAYOUT技巧一:关于浪涌防护电路(237楼PCB LAYOUT技巧二:关于L和N走线层的建议(238楼PCB LAYOUT技巧三:关于散热片下方走线时建议打白油处理(241楼PCB LAYOUT技巧四:关于用多个元件

9、串并联代替单个元件的建议(245楼PCB LAYOUT技巧五:建议设计时预留关键测量信号的测试点(246楼PCB LAYOUT技巧六:建议通用件至少预留两种通用封装(251楼PCB LAYOUT技巧七:对绝缘耐压有要求的场合或大的功率元件下方PCB板建议间隔性开孔处理(270楼PCB LAYOUT技巧八:正确选择单点接地(271楼*电气参数测量注意事项一、MOSFET开关管漏极电压的测量(252楼二、测量整流桥输出电压(253楼三、测量电源效率的测量方法(254楼四、主要功率元件温升的测量(256楼五、输出纹波测试注意事项(258楼六、输出电压上升/下降时间测试注意事项(262楼*实例常规性能测试结果一、实例功率因素、效率和能效测试结果(259楼二、实例输出纹波测试结果(260楼三、实例输出电压上升/下降时间测试结果(261楼四、实例输出过冲幅度测试结果(263楼五、实例MOS开关管漏极、栅极工作波形测试结果(264楼六、实例输出过流保护测试结果(265楼七、实例输出短路保护测试结果(266楼八、实例负载调整率测试结果(269楼附件1一步一步精通单端反激式开关电源