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下面所說(shuō)只是個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，萬(wàn)事沒(méi)有絕對(duì)只有萬(wàn)一。

　　大綱：

　　A、能效經(jīng)驗(yàn)。

　　B、參數(shù)計(jì)算。

　　C、設(shè)計(jì)調(diào)試經(jīng)驗(yàn)。

　　D、畫板經(jīng)驗(yàn)。

　　

　　先上原理圖.

　　A、能效。

　　6級(jí)能效明年初就要出來(lái)了，面對(duì)迷你高能效，對(duì)工程師來(lái)說(shuō)又是很大的壓力。

　　調(diào)試多了，發(fā)現(xiàn)在不能換大功率器件的時(shí)候能效都是扣出來(lái)的，當(dāng)然提高了能效其他方面也會(huì)帶來(lái)影響，所以尼我們要用最低的成本最高能效，去找一個(gè)平衡。

　　1、變壓器AP AE越大越好。

　　2、加大電感變壓器線徑，在低壓時(shí)比較明顯，調(diào)大到一定程度就沒(méi)有什么效果了。

　　3、R1 R2 X電容釋放電阻，越大損耗越小，空載功耗效率都可以上來(lái)，同時(shí)要滿足1S降到37%的電壓，所以要找個(gè)平衡。

　　4、CE1在有些方案中電容加大，功率器件 變壓器MOS 肖特基 IC都會(huì)溫度降低。

　　5、橋堆，壓降，目前低Vf值的橋堆，來(lái)提升能效。

　　6、R3 R4啟動(dòng)電阻，越大能效越好，但是有個(gè)問(wèn)題，啟動(dòng)時(shí)間，所以這里也要去找個(gè)平衡，或者做二級(jí)就是說(shuō)放2個(gè)電容二極管隔離來(lái)減小啟動(dòng)時(shí)間問(wèn)題。

　　7、R5R6吸收電阻，電阻越大消耗的能量也就越小，帶來(lái)的后果是Vds電壓升高，所以要在能效和Vds直接去取一個(gè)平衡。

　　8、R9驅(qū)動(dòng)電阻，越小損耗越小，帶來(lái)的后果是輻射效果，同樣去找一個(gè)平衡。

　　9、CS電阻，越大損耗越大輕載時(shí)比較明顯。

　　10、C17改善輻射，同時(shí)存在損耗影響效率。

　　11、正向壓降反向樓電流越小越好，做個(gè)試驗(yàn)，同樣10U45 277封裝過(guò)程120度，Dlodes108度，PFC98度。

　　12、假負(fù)載越大越好，低了損耗加大，增加空載功耗降低效率。 確定是空載電壓不穩(wěn)(不是所有方案)

　　13、MOS減小Rds導(dǎo)通損耗，驅(qū)動(dòng)并一個(gè)二極管，快速關(guān)斷，減小電壓電流交叉面積。

　　14、C2 RCD電容越小越好，帶來(lái)的后果是Vds電壓升高，所以要在能效和Vds直接去取一個(gè)平衡。

　　15、加大變壓器感量。

　　16、加大匝比，同時(shí)Vds升高。

　　17、減少變壓器屏蔽，1個(gè)屏蔽在1個(gè)點(diǎn)左右。

　　18、更換磁芯材質(zhì)，PC40換成PC44，能提高1-2個(gè)點(diǎn)。

　　19、選擇低ESR的濾波電容。

　　20、三明治繞法，降低漏感加強(qiáng)耦合，提高2個(gè)點(diǎn)左右。

　B 參數(shù)計(jì)算：

　　變壓器：

　　頻率;?=65K

　　輸入電壓范圍：Pin=100-240V

　　輸出電壓：Po=12V

　　效率：η=84%

　　Vcc供電電壓：Vcc=15.5V

　　最大占空比：Dmax=0.45

　　ΔB=0.2

　　1、最小直流電壓：Vinmin=90*1.2=108V

　　2、最大直流電壓：Vinmax=264*1.414=375V

　　

　　3、選擇磁芯：AP=【(Po/η Po)*10000】/(2*ΔB*?*J*Ku)

　　=【(24/0.84 24)*10000】/(2*0.2*65*1000*400*0.2)

　　=525714/2080000  0.25 cm4

　　J電流密度=400 Ku繞組系數(shù)=0.2

　　選擇EF25 AP=0.237cm4 AE=51.8mm2

　　

　　4、Ton計(jì)算： Ton=T*D=1/6/5000*0.45=6.9us

　　5、初級(jí)計(jì)算： Np=VINmin*ton/ΔB/AE 108*6.9/0.2/51.8 72T

　　6、次級(jí)匝數(shù)計(jì)算： NS=(Vo Vd)*(1-Dmax)*NP/(VINmin*Dmax) =(12 0.6)*(1-0.45)*72/(108*0.45)  10T

　　7、匝比計(jì)算：N=Np/Ns=72/10=7.2T

　　8、電流平均值：Iav=Po/η/Vinmin=24/0.84/108 =0.265A

　　9、峰值電流計(jì)算 Ipk=Iav*2/Dmax=0.265*2/0.45=1.178A

　　10、電流變化率ΔI 計(jì)算：CCM Ip2=3Ip1 Ipk=Ipk1 Ipk2

　　IP1=1.178/4=0.2965A IP2=1.178-0.2695=0.884A

　　ΔI =Ip2-Ip1

　　=0.884-0.2965=0.5865A

　　11、電流有效值：Irms=IPK*

=1.178*0.512=0.6A

　　Krp(0.4-0.6) ΔI/Ipk=Krp 最大電流脈動(dòng)系數(shù)

　　

12、初級(jí)電感量計(jì)算：Lp=Vinmin*ton/ΔI=108*6.9/0.5865=1.27mH

　　13、驗(yàn)證是否飽和：ΔB=Lp*Ipk/Np/Ae=1.27*1.178/72/51.8=0.4T<0.32T 太高了我們把感量降低一點(diǎn)1mH再驗(yàn)證

　　ΔB=Lp*Ipk/Np/Ae=1*1.178/72/51.8=0.315T<0.32T

　　這里具體繞制時(shí)再去決定增加圈數(shù)還是降低繞組。

　　14、次級(jí)峰值電流：Ipks=Ipk*N=1.178*7.2=8.48A

　　15、次級(jí)有效值計(jì)算：Irms=IsPK*

=8.48*0.566=4.78A

　　12、初級(jí)線徑計(jì)算：Dp=

*2 =0.178*2=0.35mm J=5-7 這里取6

　　13、次級(jí)線徑計(jì)算：Ds=

*2 =0.39*2=0.78mm J取10

　　14、集膚深度：導(dǎo)線線徑不超過(guò)集膚深度的2倍，若超過(guò)集膚深度，則需多股并繞。δ=66.1/√∫cm=66.1/254.95=0.259mm 0.259*2=0.52mm

　　多股線計(jì)算=0.78/根號(hào)股數(shù)=0.78/1.414=0.55mm*2 取0.5*2 或0.55*2

　　15、次級(jí)V/N=(12 0.6)/Ns=12.6/10==1.26/T

　　16、反饋繞組計(jì)算： Nvcc=Vcc/Va=15.5/1.26=12T

　　變壓器參數(shù)：Lp：1mH

　　NP1： 38T 0.35mm

　　Ns：10T 0.5*2

　　Np2： 34T 0.35mm

　　Nvcc：12T 0.18

　　NP放在第一層這樣每咋的長(zhǎng)度最短減少匝間電容，起線放在MOS端使dv/di最大的部分被繞組屏蔽EMI較好，Vcc放在最外層Vcc滿載不至于過(guò)壓，放在初次級(jí)之間充當(dāng)屏蔽。初次級(jí)之間加屏蔽，銅箔屏蔽要比線屏蔽效果好，線跟線之間存在縫隙。需要時(shí)磁芯外可以包外屏蔽但是屏蔽也是會(huì)產(chǎn)生損耗的效率會(huì)下降。

　　1、保險(xiǎn)絲：Irmsmax=Iav/0.6 0.6無(wú)PFC 加PFC0.9

　　=0.265/0.6

　　=0.44A

　　If=Irmsmax*2 溫度升高降額及安規(guī)要求降額

　　=0.88Amin

　　輸入額定100-264V，選擇耐壓250V保險(xiǎn)絲

　　額定電壓：即保險(xiǎn)絲熔斷兩端電壓，大于輸入額定電壓即可250V

　　熔斷積分：0.5*Ipk2*t=0.5*Ipk2*(1/T/2) 對(duì)表查看可開關(guān)的次數(shù)。

　　額定電流：電流承載能力。

　　分?jǐn)嗄芰Γ侯~定電壓下，保險(xiǎn)絲能夠安全的開路，阻止電流上升至破壞值損毀元器件

　　

保險(xiǎn)絲參數(shù)：1A/250V

　　橋堆選擇：

　　Vd=2√2*Vinmax=2*Vinmax=747V

　　加470V壓敏防雷擊后其殘壓越775V左右*1.1(它表示在規(guī)定的沖擊電流Ip通過(guò)壓敏電阻器兩端所產(chǎn)生的電壓此電壓又稱為殘壓，所以選用的壓敏電阻的殘壓一定要小于被保護(hù)物的耐壓水平。)

　　Vd=775*1.1=852.5V 471最大殘壓775V

　　BR1=5*Iav=5*0.265=1.325A

　　橋堆參數(shù)：1A/1KV

　　壓敏選擇：

　　1、壓敏電阻：V1ma=a*Vinmax/b/c a：電壓波動(dòng)系數(shù)1.2 b：壓敏誤差系數(shù)0.85 c：壓敏老化系數(shù)0.9

　　=1.2*374/0.85/0.9

　　=487.9V

　　1000/2=500A IEC61000-4-5浪涌波形發(fā)生器對(duì)外輸出有2歐的電阻通容量500A，考慮到流通容量隨次數(shù)增加衰減需選取2倍。

　　V1ma：閥值電壓或擊穿電壓壓敏不能持續(xù)流過(guò)mA級(jí)電流，此電壓為流過(guò)1mA直流電流壓敏電壓。

　　限制電壓Vc：為殘壓壓敏擊穿2端的電壓。

　　流通容量：壓敏承受規(guī)定的電流電壓波形及次數(shù)后，壓敏電壓不可超過(guò)10%的最大沖擊電流的峰值。

　　

　　

　　

　　

　　

　　根據(jù)上述選型表選擇7D471K

　　X電容

　　安規(guī)規(guī)定X電容超過(guò)0.1uF需要加釋放電阻，保證輸入斷電1S內(nèi)降到安全電壓，輸入峰值電壓的37%

　　0.65*R*Cx=1 如Cx0.22uF

　　R=1/0.65/0.22=7Mmax Cx：uF R單位M

　　R=1/0.65/0.22=7M max 我們選擇R1A 1M R1B 2M 這里還要注意耐壓我們選擇2顆1206貼片電阻

　　因其他放電回路X電容漏電流這些因數(shù)所以最好實(shí)測(cè)調(diào)試。

　　

　　輸入2pin為2類，輸入3pin為1類，2類加強(qiáng)絕緣，1類基本絕緣。2類選擇X2電容，容量越大傳導(dǎo)效果越好。

　　輸入最大值：264

　　X電容參數(shù)：X2 0.1uF/275V

　　電解電容選擇：

　　當(dāng)?shù)碗妷汉蜐M載時(shí)，輸入電流和紋波電壓才是最大的，所以我們選擇低壓計(jì)算，因?yàn)槲覀冸娫词且３州敵鲭妷赫{(diào)整率的，在橋式整流電路中，只有輸入電壓大于電解電容時(shí)橋堆導(dǎo)通才給電容充電，在橋堆不導(dǎo)通的時(shí)間內(nèi)，輸出的能量由電容提供，所以低壓滿載時(shí)電容的放電斜率是最大的即ΔV，整流橋的電流也是最大。

　　C=24/0.9/η/?min/Vacmin2=24/0.9/65/902=50uF

　　V>Vinmax(375V)

　　電解電容參數(shù)：47uF/400V

　　共模電感選擇：

　　我不太喜歡去算太復(fù)雜。

　　先上一個(gè)20mH UU9.8 測(cè)試傳導(dǎo)去改變感量

　　Ds=

*2=0.138*2=0.27mm

　　共模電感：20mH 0.27mm UU9.8

　　啟動(dòng)電阻R3 R4:

　　(Vinmin-Vcc)/啟動(dòng)電流=R=(108-15.5)/5=18M(max)

　　電阻太小啟動(dòng)時(shí)間太長(zhǎng)，這里選擇2M

　　PW=(108-15.5)*(108-15.5)/R=0.042W

　　兩端電壓 375V

　　R3 R4取值2M 1206

　　VCC電容、整流二極管、限流電阻選擇。

　　VCC電容10-15uF 根據(jù)推薦值選取，耐壓大于Vcc OVP值一般30V左右

　　CE2Vcc電容取值：10uF 50V

　　D2整流二極管 快管 DFR1M

　　R8限流電阻2-10R選擇 10R

　　RCD吸收

　　D1 1N4007

　　R5//R6經(jīng)驗(yàn)取100-200K 這里取R5200K R6200K 實(shí)際根據(jù)Vds效率調(diào)整

　　C2經(jīng)驗(yàn)取102-222這里取102/1KV

　　計(jì)算方法：

　　Vsn(電容兩端電壓)=0.9*BVdss-Vin

　　VRO(反射電壓)=(Vo Vd)/(NS/NP)

　　R=2(Vsn-Vor)*Vsn/(Lk*Ip*Ip*fs)

　　鉗位電容的值C=Vsn/(ΔV*R*fs)

　　

　　這個(gè)脈動(dòng)電壓ΔV取鉗位電壓Vsn的5%-10%

　　以上總結(jié)，算出來(lái)的結(jié)果還得再試驗(yàn)中得到驗(yàn)證，只能做個(gè)參考;所以我們應(yīng)以計(jì)算為基礎(chǔ)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)來(lái)回調(diào)整，找到一個(gè)更適合你的值。還有吸收電阻R一定要考慮降額使用，滿足功率要求。

　　R7限流電阻 減小di改善EMI，經(jīng)驗(yàn)取47-100R，這里我用47R 1206

　　MOS選擇：

　　Vor=(Vo Vd)/NS*NP=(12 0.6)/10*72=90.27

　　Vds=Vinmax Vor 漏感(90V) 30(余量)

　　=375 90.72 90 30V=586，選擇600V的管子

　　I=Io*3 取(輸出電流2-3倍)

　　MOS損耗Irms2*Rds=Psw

　　封裝根據(jù)空間盡量取大點(diǎn)，扇熱好溫度低。

　　MOS參數(shù)：6N60 TO-220封裝

　　MOS驅(qū)動(dòng)及柵極下拉電阻。

　　R9經(jīng)驗(yàn)值20R-47R

　　D3經(jīng)驗(yàn)值1N4148，快速關(guān)短

　　R10柵極下來(lái)電阻 經(jīng)驗(yàn)值10K

　　主要參考推薦值

　　CS電阻

　　Rcs=Vcs/(IpK*1.2)=0.875/(1.178*1.1)=0.675 Vcs閥值電壓1.2余量

　　PR=Irms*Vcs=0.6*0.875=0.525W 5pcs1206

　　R12 R12A R13 R14 R15參數(shù)：3.3R1206

　　R11 C3參照參考值即可，RC濾波來(lái)消弱HV對(duì)CS腳沖擊保護(hù)IC。CS腳上的波形比上面的波形平滑而且不會(huì)有那么多毛刺，因?yàn)橛蠷C濾波。

　　R11 C3 參數(shù)：

　　R11 100R

　　C3 101/50V

　　C4 FB濾波 推薦值102/50

　　C5結(jié)3腳保護(hù)腳，不使用的情況下 推薦貼一顆電阻推薦值104/50V

　　肖特基選擇：

　　反向電壓(Vo Vd) Vinmax/Np*Ns=12.6 52=64.6V，余量64.6*2=77.52V

　　I=Io*5=2*5=10A

　　封裝TO-220，主要看溫度效率

　　肖特基參數(shù)：10A100VTO-220

　　C6R16吸收：C6：經(jīng)驗(yàn)值102-222

　　R16：經(jīng)驗(yàn)值20-47R

　　測(cè)試輻射再去調(diào)整

　　吸收參數(shù)：

　　C6：102/100V0805

　　R16：22R 0805

　　輸出濾波：

　　電容電壓(Vo Vd)*1.2=12.6*1.2=15.12V

　　容量 Io*6=1200uF

　　L1差模電感選擇 10uF以內(nèi) 線徑 (Io/3.14/7)開根號(hào)*2=0.6mm

　　R17假負(fù)載 盡量大，(Vo Vd)/Pw=12.6/0.12=0.0095=I 1206Pw= 0.125W

　　(Vo Vd)/I=12.6/0.0095=1.326K

　　輸出共模100uF左右線徑 (Io/3.14/7)開根號(hào)*2=0.6mm

　　參數(shù)：CE3：680uF/16V CE4:680uF/16V

　　L1：3.3uF/06mm

　　R17：1.5K 1206

　　LF2：100uF/06mm

　　反饋：

　　R18=(Vo-VLED-V431)/If=(12-1.2-2.5)/0.012=691R 817 If：1-50mAmax 431:1-100mA If：取12Ma

　　取680R PW=(12-1.2-2.5)*0.012=0.0996W

　　VLED：1.2-1.4V

　　R19 1.2V/0.001A=1.2K

　　Pw=1.4V*0.001=0.0014W

　　(1 R1/R22)*2.5= (1 39K/N)*2.5=12V N=10K

　　Pw=12/(39k 10k)=0.00025w

　　參數(shù)：

　　R18： 680R 0805

　　R19：1.2K 0603

　　R21：39K 0603 1%

　　R22：10K 0603 1%

　　C8 R20：經(jīng)驗(yàn)取值105And1K或104And10K

　　Y電容：

　　根據(jù)初級(jí)峰值電壓選取Y1，Y1參數(shù)交流額定工作電壓250V，直流額定工作電壓400V；二類產(chǎn)品漏電流小于0.25mA CY=Ileakage/2/π/?/Vrmsmax=0.25/2/3.14/63/264*10-6=2.39nFmax 可以選擇不超過(guò)2390pF的電容 我們先選擇Y1 102/400V的根據(jù)EMI再去調(diào)整，也可以選擇2個(gè)Y2串聯(lián)。

　　Y電容參數(shù)：Y1 102/400V

　　

　　C、調(diào)試經(jīng)驗(yàn)。

　　1、保險(xiǎn)絲保證正常工作電流不損壞，產(chǎn)品損壞大電流時(shí)，認(rèn)證前面是接了一個(gè)空氣開關(guān)之類的，保證在空氣開關(guān)關(guān)斷前先斷開，斷開后耐壓保證不拉弧，額定100-240 250V保險(xiǎn)絲即可，認(rèn)證這一項(xiàng)只管滿足額定即可，保險(xiǎn)絲屬于安規(guī)器件所以元器件就要滿足安規(guī)比如我們做UL需要元器件有UL認(rèn)證，3C元器件需做CQC認(rèn)證。保險(xiǎn)絲前后距離，海拔2000米大于2.0mm 海拔5000米大于2.5mm。

　　2、壓敏電阻，我們做開關(guān)電源范圍都是90-264，471的壓敏即可，具體7D 10D 14D看我們打差模還是共模和幾KV。屬于安規(guī)器件所以元器件就要滿足安規(guī)比如我們做UL需要元器件有UL認(rèn)證，3C元器件需做CQC認(rèn)證。在后級(jí)原件可以承受所打雷擊時(shí)，可以不加。

　　3、X電容，大于0.11uF需要釋放電阻來(lái)滿足1S電壓釋放至37%，實(shí)際選擇還是要看傳導(dǎo)，電壓需滿足耐壓我們電源屬于消費(fèi)類產(chǎn)品2類產(chǎn)品所以選擇X2。屬于安規(guī)器件所以元器件就要滿足安規(guī)比如我們做UL需要元器件有UL認(rèn)證，3C元器件需做CQC認(rèn)證。容值越大傳導(dǎo)越好。

　　4、 共模電感，經(jīng)驗(yàn)是越大傳導(dǎo)越好。碰過(guò)一次高壓效率OK，低壓效率低了就是因?yàn)檫@里線細(xì)了。

　　5、 CE1單電壓220V取值Po*1,寬電壓100-240V取值PO*2，電容太小可能會(huì)產(chǎn)生的問(wèn)題低壓帶載不能起機(jī)，功率器件溫度高，傳導(dǎo)不好。

　　6、R3 R4啟動(dòng)電阻，太小空載功耗低能效低，高了起機(jī)時(shí)間慢?？梢越釉贚 N或者釋放電阻去降低空載功耗。同樣有起機(jī)時(shí)間慢的問(wèn)題。

　　7、Vcc電容，盡量取大點(diǎn)，碰到過(guò)在滿載轉(zhuǎn)空載時(shí)電壓有個(gè)跌落，進(jìn)入欠壓保護(hù)。并一個(gè)高頻電容可以濾除高頻雜波。

　　8、R5 R6 吸收電阻，一般選擇100-200K小功率1顆中功率要用到2-3顆，具體看功率。越小Vds越低，能效越差。

　　9、C2吸收電容，選擇102-222，電容越大Vds越低，能效越差。經(jīng)驗(yàn)：更換材質(zhì)可以降低噪聲。

　　10、D1二極管，快慢管可以根據(jù)EMI噪聲選擇。經(jīng)驗(yàn)慢管可以減少M(fèi)OS關(guān)斷時(shí)的震蕩頻率。

　　11、R7限流電阻，降低di，可以改善EMI。

　　12、R8限流電阻，限制VCC供電電流及濾除尖峰的作用，一般2-10R，調(diào)整這個(gè)電阻可以改變Vcc電壓，盡量小一點(diǎn)有方案中遇到過(guò)大了，空載電壓飄高。

　　13、D2整流管，盡量選擇快管，碰到過(guò)使用慢管空載電壓飄高，碰到一種情況VCC電壓OVP，快管換慢管可以降低。

　　14、R9驅(qū)動(dòng)電阻一般我取30-47R之間，大一點(diǎn)EMI好，但是效率會(huì)下來(lái)，這里遇到過(guò)問(wèn)題，一個(gè)方案中大于39R，空載電壓會(huì)跳。

　　15、D3快速釋放 提高關(guān)斷速度，減小電壓電流交叉面積，減小損耗。因?yàn)椴季€中存在ESL，在驅(qū)動(dòng)波形震蕩厲害的情況下可以穿個(gè)小電阻來(lái)改善。

　　16、R10柵極下拉電阻，一般去10K，釋放柵極結(jié)電容，防止誤動(dòng)作，可以接在S極或地。

　　17、C17在ds預(yù)留一個(gè)電容位置，改善EMI，100-101,太大影響效率。

　　18、R11 C3組成以個(gè)RC濾波選擇按IC資料，主要有RC濾波,消隱,延時(shí)的作用具體看方案。C3不要太大，有碰到裝104低壓帶載不能起機(jī)。

　　19、C4 FB濾波，SSR中沒(méi)遇到過(guò)問(wèn)題，在PSR方案中碰過(guò)，短路不保護(hù)炸機(jī)，可以在FB并一個(gè)小電容我是并了1個(gè)47pF。

　　20、3腳保護(hù)腳，這里我沒(méi)用所以并個(gè)電容，據(jù)FAE介紹可以懸空。這里還可以做輸出OVP，在輸出做一個(gè)穩(wěn)壓電路接光耦過(guò)呀點(diǎn)亮FB拉低過(guò)壓保護(hù)。