反激電源由於體積小、成本低、電dian路lu簡jian單dan的de特te點dian，受shou到dao設she計ji者zhe的de追zhui捧peng。很hen多duo初chu學xue者zhe也ye選xuan擇ze了le反fan激ji變bian壓ya器qi進jin行xing設she計ji方fang麵mian的de學xue習xi起qi點dian和he研yan究jiu對dui象xiang，但dan是shi網wang絡luo上shang關guan於yu反fan激ji變bian壓ya器qi的de學xue習xi資zi料liao五wu花hua八ba門men且qie比bi較jiao零ling散san，本ben文wen就jiu將jiang對dui反fan激ji變bian壓ya器qi的de設she計ji進jin行xing從cong頭tou到dao尾wei的de梳shu理li，將jiang零ling散san的de知zhi識shi進jin行xing整zheng合he，並bing配pei上shang相xiang應ying的de分fen析xi，幫bang助zhu大da家jia盡jin快kuai掌zhang握wo。

 

 

 

溫馨提示：yinggaiyangchenglianghaodegongzuoxiguan，buguanchanpindegonglvyouduomexiao
，jishuduomejiandan，jianchiweimeiyigechanpinzhizuochuyifenxiangxidejishuguigeshu。shouxianyaonongqingchuzijishiyaozuoyigeshenmeyangzidechanpin，zhehuirangshejisilugengjiamingque，yijiruhezhankaixiayibudegongzuo。

 

技術參數分兩種：基本的與詳細的。

 

基本技術參數一般需要列舉的如下(以60W產品為例)：

 

最小輸入電壓：85VAC；

 

最大輸入電壓：265VAC；

 

輸出電壓電流：12V5A(精度1%)；

 

最低效率：85%；

 

工作溫度：-25～+60℃


；

 

詳細的技術參數比較麻煩，根據不同的情況不同
，需要列舉的參數有多又少。一般包括：輸入輸出特性、保護特性
、安規、EMC、可靠性、應用環境
、產品尺寸、輸入輸出端口定義
、產品標簽、外殼標簽、產品包裝等等。

 

 

輸入電壓範圍
、輸入頻率
、功率因素、最大輸入電流
、衝擊電流
、輸出電壓範圍
、輸出電流範圍、電壓調整率


、負載調整率、穩壓精度
、紋波峰峰值、整機效率、待機功耗、開機延遲時間

、輸出電壓上升時間、容性負載、開關機過衝幅度
、動態響應時間、動態響應幅度、以及最小啟動電壓。

 

保護特性

 

輸入欠壓保護點、輸入欠壓恢複點、輸入過壓保護點、輸入過壓恢複點、輸出過壓保護點

、輸出短路保護方式、過溫保護點、過溫恢複點。

 

溫馨提示：duiyuyixiefeibiaozhunchanpin，ruguobuqingchugailiejunaxiecanshu，jianyicankaojingzhengduishoudechanpinziliaohuozhexingyeneizuiyouyingxianglidegongyingshang。ruguozhexieziliaodoumeiyou，jiujinliangxiangbiaozhunchanpindejishuzhibiaokaojin。

 

 

 

溫馨提示：如果你想最大程度的避免失敗。設計方案應該在立項初期就經過廣泛的內部討論，到底選用什麼方案（如特別功率器件、電容、芯片）
，多聽取周圍人的意見，久而久之一定受益匪淺。因為立項前期一般是非正式討論，如果是新手，一定要避免占用別人過多的時間。

 

開關芯片選哪家的

？EMI電路如何配置？輸入電容取多少？開關頻率？MOS如何選？二極管？磁芯？輸出電容？好多人在這一步不知如何往下走，下一步將重點分析。

 

12V5A，通用輸入，標準的配置就是8N60+MBR20100。

 

需要注意的是，這個參數不是“算”出來的，因為計算值跟實際情況往往差別非常大，有很大的“彈性”。針對如何選型
，首先要考慮的是公司倉庫裏有什麼
，能不能用到。設計產品時
，應該是設計的變壓器參數（電壓電流應力等）laimanzuzhexieyuanqijiandecanshu。erbushixianshejihaobianyaqi


，zaiquxunzhaobandaotiyuanqijian，shijikaifaguochenghejiaocaishangshuodeshibuyiyangde。suoyi，shouxianyaokaolvdaodeshigongsimuqianyoumeiyouheshidewuliao。buguanshigongmodiangan、半導體，還是電解電容，優先采用庫存物料會大大縮短開發周期和減少各種不確定的因素。

 

因為開關電源行業競爭非常激烈，物料選型的第二個原則是：競爭對手選什麼。或者是整個行業目前的“流行趨勢”，也可以理解為大家都這麼幹。有時候行業“默認”的做法比第一條原則還要重要。舉個例子
，相當一部分工業產品“不認可”400V的電解電容，都是450V的，也有部分廠家不認可國產的。再例如，PC電源裏麵的輸入輸出電容、磁芯等永遠都是那麼小!但是這不意味著人家是偷工減料
，那個行業都是那樣，不然電腦怎麼會那麼便宜。中小功率產品絕大部分都是600V的MOS，12V輸出大部分都是100V的二極管等等...

 

物料（參數）選型的第三個原則，就是查閱半導體公司提供的各種應用文檔、評估板
、設計手冊等等。TI、ON
、Fairchild
、PI、ST、Infineon都有大把技術文章，而且現在比起前幾年要“友好”很多
，都還是中文的，不看可惜了。物料選型時求助於網路，效率應該是最低的。

 

對於60W這個級別的開關電源
，我們可以采用下麵三種輸入電路
，修改若幹參數後，前麵兩種結構應用在300W以下應該沒有什麼問題（需要考慮防雷的場合，輸入端還要加強）。仔細察看這三種結構，會發現他們有所相同也有所不同
，最大的區別在共模電感配置這一塊。

圖1

 

注：不管有沒有強製要求，不管PCB板進出線是端子連接還是導線連接，請給L、N、PE等端口做好清晰
、正確的絲印。

先從輸入電路①開始

，從頭至尾來講一下。

 

輸入濾波電路也很難進行精確計算。某些看起來並不太科學(或者並不流行)的設計思路
，很多時候往往會非常有用。

圖2

 

F1：保險管的壽命受輸入浪湧電壓和浪湧電流的雙重影響
，應該盡可能采用慢恢複型保險管，一般是按照最大輸入電流的兩至三倍選取。AC輸入時，浪湧電壓的影響可能要嚴重些。電池輸入(低壓)，如果輸入端抑製不足
，浪湧電流對保險管的影響可能要嚴重些。AC輸入時，在工業場合
，浪湧電壓也遠比民用場合嚴重，這時防雷器件(參數及結構配置)的設計對保險管的影響尤其突出
，必要時還要采用雙(三)保險。相關設計過程可以參考專門針對防雷電路、浪湧電流抑製電路的設計文獻。單保險管要接在L線上

，且玻璃管引線封裝最好增加一層熱縮套管

，並且在PCB板上標明容量。

 

RT1：熱敏電阻的主要作用是抑製輸入浪湧電流

，RT1過大
，發熱嚴重。RT1過小，可能會影響到保險管和輸入電解電容的壽命。輸入衝擊電流一般是硬性指標，選擇RT1時一定要仔細的核實最大衝擊電流限製值，如果沒有給出這項要求，可以參考同等功率級別的其他類型產品。在全密封條件下，RT的發熱可能會非常嚴重。另外
，如果產品要求低溫啟動測試
，RT阻值會變得相當大，很可能導致產品無法正常起機。

 

X電容：60W的產品
，采用0.47uF的X電容
，比較保險。換句話說，30W的產品，應該采用0.22uFX電容，120W的產品采用1uF的X電容。盡管這種方法沒有什麼科學依據，但是確實屢試不爽。如果喜歡比較有挑戰性的工作，那就另當別論了。X電容與Y電容不同，X電容容量大一點也不會讓其他地方變得更加惡劣。在成本不是主要因素的情況下，對自己好一點，多留條活路。另外，在圖2中
，絕大部分人並不認可C4作用，此處存在了很大爭議性。

 

Y電容：Y電容的配置有兩個的，也有四個的
；有102的，也有222
、472的
，有串磁珠的
，也有串電阻的

，隻要EMI都能過
，隻要泄露電流沒超就都OK。總之五花八門，千奇百怪。這也反映出人們內心對於Y電容充滿深深的恐懼。其實Y電容並沒有錯
，性能也較為優良，罪魁禍首都在於磁性材料(共模電感、變壓器)及接地方式
，後續分析。

 

MOV1：壓敏電阻的計算方式並沒有統一標準，一旦對實際情況估算錯誤(擊穿電壓偏低)

，反而會對產品造成嚴重的危害。在防雷要求不高的民用產品中
，一般采用14K471居多，工業場合一般都在500V以上
，如14K511，14K561等等。如果你不了解產品的真實用電環境(非居民小區用電)，要盡量避免使用500V以(yi)下(xia)的(de)壓(ya)敏(min)電(dian)阻(zu)。不(bu)同(tong)的(de)行(xing)業(ye)
，采(cai)取(qu)的(de)防(fang)雷(lei)措(cuo)施(shi)不(bu)盡(jin)相(xiang)同(tong)，這(zhe)一(yi)點(dian)一(yi)定(ding)要(yao)認(ren)真(zhen)仔(zai)細(xi)的(de)研(yan)究(jiu)，特(te)別(bie)是(shi)與(yu)多(duo)個(ge)保(bao)險(xian)管(guan)的(de)配(pei)置(zhi)方(fang)麵(mian)。另(ling)外(wai)，配(pei)置(zhi)防(fang)雷(lei)管(guan)後(hou)，耐(nai)壓(ya)測(ce)試(shi)時(shi)往(wang)往(wang)會(hui)出(chu)現(xian)誤(wu)動(dong)作(zuo)，這(zhe)也(ye)是(shi)讓(rang)人(ren)頭(tou)痛(tong)的(de)問(wen)題(ti)。MOV1需要增加熱縮套管。

 

DB1：小功率產品，選型比較簡單。從散熱的角度考慮

，寬範圍60W產品，整流器的最低規格不應該低於2A。在成本不苛刻的條件下，一般采用4A即可。

 

對於某些特殊場合
，如存在瞬態高浪湧電壓，整流器的規格應該進一步增大。有種情況很少見(但確實有存在)，有部分工程師選擇輸入電解電容時，會選擇超大的容量(可能是量不大，又是自家用)

，而浪湧抑製(熱敏)電dian阻zu的de規gui格ge卻que特te別bie小xiao。這zhe時shi候hou強qiang大da的de衝chong擊ji電dian流liu會hui對dui保bao險xian管guan和he整zheng流liu器qi形xing成cheng致zhi命ming的de威wei脅xie。專zhuan業ye的de電dian源yuan製zhi造zao公gong司si不bu會hui出chu現xian這zhe種zhong情qing況kuang，而er非fei專zhuan業ye製zhi造zao商shang，在zai開kai發fa係xi統tong配pei套tao產chan品pin時shi，由you於yu開kai發fa人ren員yuan經jing驗yan不bu足zu，又you缺que乏fa嚴yan謹jin的de測ce試shi規gui範fan，而er忽hu略lve這zhe些xie潛qian在zai的de隱yin患huan。

 

 

方案①，這種配置比較多。我們經常看到的情況是：前級一個￠8～￠16的小磁環(30～1000uH)
，後級采用一個￠20～￠25的大磁環(15～30mH)，前級作用在高頻，後級低頻，高低搭配剛好合適。

 

方案②

，這種情況也較為常見，前後兩個一模一樣的共模線圈，非常美觀。采用這種配置時
，為了保證較好的濾波效果(降低分布電容)，每一級的電感量(匝數)不能太高。這樣不僅會降低共模電感的分布電容，繞製工藝也會相對簡單
，而且美觀，就是成本較高。

 

方案③

，一般對EMI要求較低的產品較多使用，低成本EE型共模電感最為常見。部分對成本要求苛刻的產品中，不少人也會采用單個￠18～25左右的磁環來設計，這需要開發人員具備足夠的經驗及技巧。共模電感的材質、形狀、繞製工藝對濾波效果影響較大，而且EMI濾波元件配置與整機結構也有很大的關係。很多人不知道如何去計算共模電感值，下麵是一種參考方法(適用於中小功率)。

 

100KHZ------30mH

 

1.0MHZ------3.0mH

 

10MHZ-------300uH

 

100MHZ------30uH

 

5.0MHZ------600uH

 

30MHZ-------100uH

 

在傳導測試時
，3*F、1MHZ、5MHZ、20～30MHZ這四個點容易出問題。

 

注：

 

1、這種方法，隻具有規律性
，而沒有科學性；

 

2、共模電感的材質、形狀、繞製工藝對其濾波效果影響非常大
；

 

3、共模電感不會飽和(對稱繞製)，但會產生較高的浪湧電壓
；

 

4
、共模磁環，最好隻繞兩層，在磁環繞製工藝方麵建議多下點功夫
；

 

5、共模濾波的設計原則是如何讓其更有效；

 

壓敏電阻的計算需要考慮到輸入阻抗(熱敏電阻、差模電感、共模電感)、保險管容量



、CIN大小等等多種因素。(特別是很多產品的保險管並不是單純的熔絲
，而且壓敏電阻也並不一定是剛好在FUSE之後。而且L-N與L、N-PE測試時，需要分別考慮其影響。)

 

1、輸出電壓有沒有跌落(保護)現象；

 

2、產品會不會損壞
；

 

3
、保險管是否存在嚴重的損傷；

 

4、共模電感的飛弧控製措施；

 

Cin、Vacmin
、Vdcmin之間的秘密

 

85～265VAC輸入，12V5A輸出。

 

①現實情況：選擇100uF/400V的電解電容

，估計不會引起太大爭議。

 

②3uF/W法則：3uF﹡60W=180uF，考慮到效率因素
，選擇220uF。

 

由於Ton


、Ae、Bac都可以輕鬆計算出來(如果定義為已知量)，那麼，Np的大小
，完全是由Vdcmin決定的。很明顯，此時Vdcmin也決定了LP的大小。而很多人的計算流程關於Vdcmin的描述比較簡單，估計是受教科書的影響，準確來說是沒有真正理解。

 

假設環境溫度25℃
，60W輸出，85%的效率
，Vdcmin計算值如下：

 

(Vdcmin受多種因素影響
，下麵的數據是采用PI公司的電子數據表格計算出來的，僅供參考)

經典、權威教材無一例外的提到：Vdcmin=Vacmin﹡1.414
，實際情況並非如此，那麼問題出在哪裏？可以肯定的是
，這些教材在Vdcmin計算問題上，犯錯的可能性較小。好多人設計產品時，不假思索的引用Vac*1.414，而從來不顧慮到Cin容量的大小。

 

Vdcmin=Vacmin﹡1.414

 

成立的前提條件是------必須定義合理的紋波電壓百分比。(紋波電壓百分比=Vdcmax-Vdcmin/Vdcmax
；Vdcmax=Vacmin*1.414)

 

換句話稅，Cin必須滿足Vdcmin，否則公式不成立。這也是Cin在寬範圍輸入時選取3uF/W
，窄範圍輸入選取1uF/W的由來。說句題外話
，很多12V5A的適配器，采用100uF的電解電容，但是其輸入電壓範圍卻是100～265VAC
，會是這個原因嗎？

 

 

1、寬範圍輸入3uF/W
，窄範圍輸入1uF/W；

 

2、寬範圍輸入
，確保紋波電壓不高於15%(即保證Vdcmin≈100V)；

 

窄範圍輸入，確保紋波電壓不高於20%(即保證Vdcmin≈200V)；

 

3、如果Vdcmin不足，增大Cin容量，直至紋波電壓滿足要求；

 

4、如果考慮到壽命因素，Cin需要在此基礎上進一步增大；

 

5、Cin的容量受低溫的影響非常明顯，此時Cin需要在此基礎上進一步增大；

 

6

、Cin也有紋波電流限製的要求，但關注較少。

 

7、如果不曉得如何計算Vdcmin，也沒有安裝軟件，那就拿起示波器去實測吧!要求低溫工作時，更應該如此。