电源设计参考(flyback)

1、電源設計參考電源分類1.以功能分類: 1).Adapter (AC To DC) 2).Converter (DC To DC) 3).Inverter (DC To AC) 4).(AC To AC)2.以回路分類: 1).RCC回路 2).FLYBACK回路 3).FORWARD回路 4).Push Pull回路 5).Half bridge回路 6).Full bridge回路配配电电系系统统1.配电系统代码含义配电系统代码含义: S:保护功能,中线或相线由两条线提供. C:保护功能与中线或相线合并在一根单独的导线上(PEN) T:设备直接到地与配电系统的任何一点接地无关 N:设备直接电

2、气连接到配电系统地 T:表示一极直接连接地 N:表示系统与地隔或通过阻抗连接到地. 12345678ABCD87654321DCBATitleNumberRevisionSizeA3Date:24-Jan-2005SheetofFile:D:吳群民AI的設計boost.ddbDrawnBy:建器區L1L2L3N用電設備PE世界各地區的電源電壓世界各地區的電源電壓地區國家地區頻率Hz住宅用商業用工業用電壓/V電壓/V電壓/V(標稱值)(標稱值)(標稱值)亞洲中國大陸50220/380220/380220/380中國香港50220220/380220/380印度50230230230/400日本5

3、0/60100100/200(200)馬來西亞50240415415韓國60110/220220/380220/380巴基斯坦50230/400230/400230/400菲律賓60230/400277/480480新加坡50230/400230/400230/400中國臺灣60110/220220/380220/380中東以色列50230/400230/40033KV土耳其50220220380澳洲奧大利亞50230/400230/400230世界各地區的電源電壓世界各地區的電源電壓地區國家地區頻率/Hz住宅用商業用工業用電壓/V電壓/V電壓/V(標稱值)(標稱值)(標稱值)中南美巴西601

4、27120/220哥倫比亞60120/240120/208120/208/380墨西哥60120/220120/220120/220/480委內瑞拉60120/240120/240120/240北美加拿大60120/240347/600416kV美國60120/240120/240毆洲法國50230/400230/400230/400德國50230230/400230/400意大利50220/380220/380220/380英國50230230/400230/400非洲埃及50220220380尼日利亞50230230/400400南非50220/380220/380311kV123456A

5、BCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:24-Jan-2005SheetofFile:D:吳群民AI的設計致伸XAD809AFXAD809AF.ddbDrawnBy:VO+136,79,1054T134NLIC51CM431BCNTAARCC10.1uF 250VacR1820K 1/4W1234L1HF2021-353Y0R35-T02CR11A 700VCR21A 700VCR31A 700VCR41A 700VC4KXG400VB22MK20R6270KR2270KR4150K 2WCR91A 100VCR51A 700VC810uF 50VR

6、7560R 2WR1 343KR1 218RR1 1220RR1 01.6KR1 41.1R 2WC63.3nF 50VC747nF 50VC53100nF 50VR5 1390RR5 3N.AR5 41KR5 810KR5 736KR5 64.3KR5 23.6KC511000uF 16VC52100uF 16VF12A 250VacC54700pF 1KVC50220pF 400VCR718V 1WCR513A 60V L5 1TSL0707-3R3M2R921IC52APC123Y22IC52BPC123Y22Q21A 60VQ1R810KEI 22 118:8:6 3mHR5270K1

7、2Vdc 1.25A180Vac to 264VacCR5218V 0.5WKXG450VB22MK252A 800V0.35:0.65:0.1EMI 濾波整流濾波起動回路驅動正反匱饋最大電流設定點輔助電源斬波加路能量交換回路二次整波,濾波假負載 過壓保護輸出電壓設定輸出電壓負反饋RCC回路123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:8-Sep-2006SheetofFile:D:吳群民LAYOUTBackupof813AR_02.DDBDrawnBy:CR5121IC51A* * * * * * * * * * * * * * * *C1

8、L2R2R3C3C4CR3Q1R11R1534IC51B12345678SG6841GNDFBVINRIRTSEVSEVDDGATEIC1*R4CR9R5R13R14CR1R6R7R8R9C5CR7R10CR6+G2R511432CR4R55R54124567C53C7C6C8TL431FUSE111C52C51C54R52R53R56Flyback回路RCC & Flyback都屬于反激式電源l動作原理分三種:l1.斷續模式l2.臨界模式l3.連續模式IEC/EN 60950-1:2003介紹IEC/EN 60950-1:2003介紹表表2H 2H 一次電路絕緣以及一次電路與二次電路之間的絕

9、緣最小電氣間隙一次電路絕緣以及一次電路與二次電路之間的絕緣最小電氣間隙單位:mm工作電壓小于和等于額定電源電壓150V瞬態電壓值1500V額定電源電壓150V300V瞬態電壓值2500V額定電源電壓300V600V瞬態電壓值4000VV (峰值或直流值)V(有效值)(正弦)污染等級1和2污染等級3污染等級1和2污染等級3污染等級1,2和3FB/SRFB/SRFB/SRFB/SRFB/SR71500.4 1.0 2.0 0.8 1.3 2.6 1.02.04.01.32.04.02.03.26.4(0.5)(1.0)(0.8)(1.6)(1.5)(3.0)(1.5)(3.0)(3.0)(3.0)

10、2101500.5 1.0 2.0 0.8 1.3 2.6 1.4 2.0 4.0 1.51.3 2.6 2.03.26.4(0.5)(1.0)(0.8)(1.6)(1.5)(3.0)(1.5)(3.0)(3.0)(3.0)420300F1.5,B/S2.0(1.5) R4.0(3.0)2.53.26.4(3.0)(3.0)840600F3.0,B/S3.2(3.0) R6.4(6.0)14001000F/B/S4.2 R 6.428002000F/B/S/R 8.470005000F/B/S/R 17.598007000F/B/S/R 251400010000F/B/S/R 37280002

11、0000F/B/S/R 804200030000F/B/S/R 1301.表中的數值適用于功能絕緣(F),基本絕緣(B),附加絕緣(S)和加強絕緣(R0.2.只有在制造時執行有效的質量控制程序,以提供至少相當于如附錄R2中示例的可靠等級時,括號中的數值才適用于基本絕 緣,附加絕緣和加強絕緣,特別應指出,對雙重絕緣或加強絕緣,應承受例行的抗電強度試驗.表表2L 2L 最小爬電距離最小爬電距離單位:mm工作電壓 V(有效值或直流值)功能絕緣.基本絕緣和附加絕緣 污染等級1污染等級2 污染等級3材料組別材料組別材料組別,a或bIa或bIa或b50從相應的表中選用相應的電氯間隙0.6 0.9 1.2

12、1.5 1.7 1.9 1000.7 1.0 1.4 1.8 2.0 2.2 1250.8 1.1 1.5 1.9 2.1 2.4 1500.8 1.1 1.6 2.0 2.2 2.5 2001.0 1.4 2.0 2.5 2.8 3.2 2501.3 1.8 2.5 3.2 3.6 4.0 3001.6 2.2 3.2 4.0 4.5 5.0 4002.0 2.8 4.0 5.0 5.6 6.3 6003.2 4.5 6.3 8.0 9.6 10.0 8004.0 5.6 8.0 10.0 11.0 12.5 10005.0 7.1 10.0 12.5 14.0 16.0 變壓器設計l變壓器

13、磁芯選擇l1)以最大功率為參考.l變壓器初級圈數確定 1)以法拉弟定規律 V = N * d / d t ( = B * Ae ) N=(Vin*sqrt(2)*Ton)/(Bsat*Ae) 2)實際上Np=N*1.5Fly back 變壓器解說l 一.變壓器的作用:l 1.能量存儲(初級側儲能)l 2.電氣隔絕(初,次級間的安全電氣隔離)l 3.限流電感(初級電感)l 4. 直流電流源(同時對二次側作為一個提供二.Fly back 變壓器加gap(氣隙)的意義 1.降低剩磁 2.降低BH磁滯曲線的斜率 3.擴大磁場強度.變壓器磁芯工作狀態123456ABCD654321DCBATitleNu

14、mberRevisionSizeBDate:14-Sep-2006SheetofFile:D:吳群民LAYOUTMyDesign5.ddbDrawnBy:BsatBrBrBsatGapnogap變壓器設計l 變壓器次級圈數 Ns= Vs /( Vin / Np )變壓器電感值 設Ipk=3*Ip1 Iavg=Pin/Vcc Im=(Iavg*T)/Ton I=2*Ip1=Im Lp=(Vcc*Ton)/( i)123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:18-Sep-2006SheetofFile:D:吳群民LAYOUT809AF-2.DD

15、BDrawnBy:TIcIavgIpkIp1123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:18-Sep-2006SheetofFile:D:吳群民LAYOUT809AF-2.DDBDrawnBy:TIcIavgIpkIp1 TDK CLASSB TDK CLASSB 絕緣系統一覽表絕緣系統一覽表項項 目目杰地系統杰地系統 1 1杰地系統杰地系統 2 2住友系統住友系統UL NO.UL NO.E174765E174765E174765E174765E206162E206162TABLETABLE1 12 23 3-捺印標示捺印標示SRW/LFS

16、RW/LFSRW/LFSRW/LFSRW/LFSRW/LFB BSRW-SBI4.1SRW-SBI4.1MAJOR MAJOR INSULINSULATIONATIONMAGNET MAGNET WIRWIRE E130130MW28,MW75MW28,MW75MW28,MW75MW28,MW75MW28,MW75MW28,MW75MW28,MW75MW28,MW75MW28,MW75MW28,MW75155155MW79,MW80MW79,MW80MW79,MW80MW79,MW800 0MW79,MW80MW79,MW80MW79,MW80MW79,MW80180180-MW82,MW83

17、MW82,MW83MW82,MW84MW82,MW84其其他他-TEX-E,TEX-ELZ, TEX-E,TEX-ELZ, TIW-3X,TIW-3SXTIW-3X,TIW-3SXTEX-E,TEX-EL2, TEX-E,TEX-EL2, TIW-2,TIW-3TIW-2,TIW-3GROUND& GROUND& INTERINTERWINDIWINDINGINSNGINSULATIULATIONONBOBBINBOBBIN住住友友-PM9820,PM9630PM9820,PM9630PM9820,PM9630PM9820,PM9630長長春春-杜杜邦邦FR530,FR530LFR530,FR

18、530LFR530,FR530LFR530,FR530LFR530,FR530LFR530,FR530L-TAPE OR TAPE OR PET PET FIRFIRM M3M3M#44,#44T,#44D,#44T-#44,#44T,#44D,#44T-A,#44D-A,#44D-A,1318-A,1318-1,1318-1,1318-2,1350F-2,1350F-1,1350F-1,1350F-2,1350-2,1350-1,1350-2(1 1,1350-2(1 LAYERS)LAYERS) 1350T-1(bb), 1350T-1350T-1(bb), 1350T-2(bb), 13

19、50T-2(bb), 1350T-3(bb),1351T-3(bb),1351T-1(a) and 1(a) and 1351T-2(a)1351T-2(a) 1350T-1(bb), 1350T-1350T-1(bb), 1350T-2(bb), 1350T-2(bb), 1350T-3(bb),1351T-3(bb),1351T-1(a) and 1(a) and 1351T-2(a)1351T-2(a)#44,#44T,#44D,#44T-#44,#44T,#44D,#44T-A,#44D-A,1318-A,#44D-A,1318-1,1318-2,1350F-1,1318-2,1350

20、F-1,1350F-2,1350-1,1350F-2,1350-1,1350-2(1 1,1350-2(1 LAYERS)LAYERS)#44T#44T(3)(3),#44D,#44D(3)(3),#44T-,#44T-A A(4)(4),#44D-,#44D-A A(3)(3),1318-,1318-1 1(3)(3),1318-,1318-2 2(2)(2),1350F-,1350F-1 1(3)(3),1350F-,1350F-2 2(2)(2),1350-,1350-1 1(3)(3),1350-2,1350-2(2)(2)四四維維 3566035660* *, , 35660Y356

21、60Y* *b(0.03b(0.03mm)mm) 3566035660* *, , 35660Y35660Y* *b(0.03b(0.03mm)mm) 3566035660* *, , 35660Y35660Y* *b(b(0.030.03mmmm OR1 LAYERS) OR1 LAYERS)35660,35660Y,35661 (1 35660,35660Y,35661 (1 LAYERS)LAYERS)35660,35660Y,35661 35660,35660Y,35661 (0.076mm)(0.076mm)靖靖江江WF,PZ(0.03mm)WF,PZ(0.03mm)WF,PZ(0.

22、03mm)WF,PZ(0.03mm)WF,PZ(0.03mm)WF,PZ(0.03mm)PZ,WF(1 LAYERS)PZ,WF(1 LAYERS)PZ,WF(0.076mm)PZ,WF(0.076mm)OPTIOMAL OPTIOMAL (MINO(MINOR R INSULINSULATION)ATION)BOBBIN BOBBIN (ME(MECHECHENICNICAL AL SUPSUPPORPORT T ONLONLY)Y)住住友友-PM9820,PM9630,LCP4008PM9820,PM9630,LCP4008-長長春春T375J,T357,T355J,PBTT375J,T3

23、57,T355J,PBT41304130T375J,T357,T355J,PBTT375J,T357,T355J,PBT4130F,PBT41154130F,PBT4115F,PBT4130F,PBT4130T375J,T357,T355J,PBTT375J,T357,T355J,PBT4130F,PBT41154130F,PBT4115F,PBT4130F,PBT4130PBT4130PBT4130PBT4130PBT4130溫溫 度度 等等 級級 系系 統統絕緣階絕緣階級級TRANSTRANS容許最高溫度容許最高溫度()()溫升溫升絕緣材料容許最高溫度絕緣材料容許最高溫度()()JIS C

24、5310JIS C5310IECIECULUL電取電取熱度法熱度法()()電阻法電阻法()()JIS C4003JIS C4003IEC85IEC85A A10010010010010010010010065657575105105105105E E115115115115-11511575758585120120120120B B12012012012012012012512585859595130130130130F F140140140140140140150150110110120120155155155155H H16516516516516016017017012012013013

25、0180180180180CLASSB絕緣系統要點l 1. 針對變壓器所用材料的組合進行定義針對變壓器所用材料的組合進行定義. l 2. 依變壓器材料進行申請依變壓器材料進行申請,如凡立水如凡立水,BOBBIN等等. l 3. 嚴格依嚴格依UL文件內容中規範使用材料承文件內容中規範使用材料承認認,CLASSB 130方有效方有效. l 4. 有效捺印標識有效捺印標識: l a. 認證標識認證標識 + 安規號安規號l b. 認證標識認證標識 + CLASSB l 5. CLASSB系統可授權轉讓系統可授權轉讓.保險絲的選擇l 1.額定電流 UL:75%的余裕度 IEC:90%的余袷度l 2.分斷

26、電流 10*In(或更大) l 3.額定電壓(異常模式確保斷開)l 4.脈衝能量(I2*t) 保證10万次開關l 保險絲以溶斷時間分類 慢斷型,10*In 20150mS(type) 1.3In 4小時 普通型, 1.3In 4小時 快斷型 10*In 20ms(max) 1.3In 4小時泄漏電流l 地線失效時,對人體電擊的危險.l 泄漏電流的大小取決于: 1).零件的良好絕緣, 2).L,N線和地線上的瀘波電容的容值.l 泄漏電流規格取決于不同的標準(IEC60950-1)泄漏電流測試接線圖壓敏電阻的選擇 雷電地理位置分類l 低發雷區線 中發雷區線 高發雷區線123456ABCD65432

27、1DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:27-Sep-2006SheetofFile:D:吳群民LAYOUT809AF-2.DDBDrawnBy:0.30.30.512510200.010.11101001000SurgeCrest-KVNumberofSurgePeryear突波電壓分類Surge Protectionl 電源使用環境閃電分類:l A類:6000V,200A 插座和長支線回路, 離B類10米,用14,10號線連接,或離電網入口20米,用14,10號線連接l B類:6000V,500A 支線,短分支線路, 配電室,工業區的配電室,支線,配電網電站的重

28、要出口,商業建築的照明系統l C類:更大,出再跳火 室外及變電站電源使用環境分類示意圖123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:27-Sep-2006SheetofFile:D:吳群民LAYOUT809AF-2.DDBDrawnBy:ABC閃電波形123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:28-Sep-2006SheetofFile:D:吳群民LAYOUT809AF-2.DDBDrawnBy:VpeakT=10uSf=100khz90%10%0.5uS60%ofVpeakPropos

29、ed0.5uS,100kHzringwave(opencircuitvoltage)閃電波形123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:28-Sep-2006SheetofFile:D:吳群民LAYOUT809AF-2.DDBDrawnBy:TVpeak50%30%90%50uST1*1.67=1.2uST1TIpeak50%90%20uST2*1.25=8uST2Unidirectionalwaveshapes(ANSI/IEEEStandard28-1974)Unidirectionalwaveshapes(ANSI/IEEEStand

30、ard28-1974)閃電波形123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:28-Sep-2006SheetofFile:D:吳群民LAYOUT809AF-2.DDBDrawnBy:TVpeak50%30%90%50uST1*1.67=1.2uST1TIpeak50%90%20uST2*1.25=8uST2Unidirectionalwaveshapes(ANSI/IEEEStandard28-1974)Unidirectionalwaveshapes(ANSI/IEEEStandard28-1974)突波抑制方法1.Metal oxide varistor (mov)2.Transient protection diode3.Gas-filled surge arre