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ac/dc电源设计的要点说明

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2018-02-23

      市场上对ac/dc电源的转换效率要求高,满负载效率工作是电源设计的主要因素之一,同时也要提高节能性能,提倡绿色电源。

 

      现在对于小型电源的需求越来越大,即使对一个经验丰富的电源设计师来说,在一个小空间范围内设计最大效率的电源也不是一件容易的事。ac-dc电源在工作状态需要将pfc校正有源功率因数)功率半导体焊接到pcb板上、最后粘贴底盘上。并不是使之绝缘用螺栓固定到底盘上考虑到热粘贴材料的成本,组装成本将会下降。虽然减少了电源的尺寸设备连接处温度,但是将平均无故障时间间隔大约增加一倍。ac/dc电源一般把一个非隔离离线升压预转换器用作pfc级,dc输出电压作为下游隔离dc- dc转换器的输入。

 

      以一个300w12v通用的ac-dc电源为例子,对于300w-500w范围的pfc转换器,应该考虑选择交错式临界传导模式pfc,因为它的效率要高于连续传导模式pfc控制技术。交错式的pfc是一种可变频率控制算法,在算法中两个pfc升压功率级彼此同步180度错相。

 

      对于隔离式dc-dc转换器可以选择半桥,因为它有两个互补驱动的初级端mosfet而且最大漏源电压受限于所加的dc输入电压。llc通过可变频率控制技术利用与功率水平设计相关的寄生元素来实现zvs。由于经调节的dc输出只使用电容滤波,所以只适合输出纹波较低、输出电压较高的场合

 

      对于一个300w12vdc-dc转换器,选择ahb是高效的一种选择。因为它初级电流滞后于变压器的初级电压,可以为两个初级mosfetzvs提供必要条件。类似llc利用 ahb实现zvs的能力取决于对电路寄生元素的透彻了解,比如变压器漏电感、匝间电容和分立式器件的结电容。相比llc控制中采用的可变频率控制,固定频率可以很大简化次级端自驱动同步整流的任务。

 

      对于300w小型的ahb变压器,2024欧洲杯官网的解决方案可以采用两个水平磁芯结构:初级端绕组串联次级端绕组并联。其中一个重要设计步骤是把ahb变压器中的漏电感量控制在允许范围之内对于zvs需要某些特定的漏电感值,对于自驱动sr需要调节时序延迟。

 

      满负载效率主要由转换器功率水平的传导损耗来决定,要保持较高的轻载效率,可以考虑采用交错式pfc控制器。

 

      想要在最大负载范围获得最大效率的小型ac/dc电源,需要针对特定的场合,对磁性元件的选择和放置、功率半导体选择、pcb设计、散热器选择以及控制器特性全部必须完全协同工作才能实现。


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