Anahtarlamalı güç kaynağında alüminyum alt tabaka ve çok katmanlı PCB uygulaması
Daha sonra anahtarlamalı güç kaynağında alüminyum alt tabakanın ve anahtarlamalı güç kaynağı devresinde çok katmanlı PCB'nin uygulanması tartışılmaktadır.
Kendi yapısı gereği alüminyum alt tabaka, aşağıdaki özelliklere sahiptir: Isı iletkenliği çok iyidir, tek taraftan bağlı bakır, cihaz yalnızca bağlı bakır yüzeyine yerleştirilebilir, elektrik kablo deliğini açamaz, bu nedenle tek panel olarak yerleştirilemez tulum.
Alüminyum alt tabaka üzerine, düşük termal direnç ve yüksek güvenilirlik ile alt tabaka boyunca ısıyı iletmek için genellikle bir yama cihazı, bir anahtar tüpü ve bir çıkış doğrultucu tüpü yerleştirilir. Transformatör, aynı zamanda alt tabaka boyunca ısıyı dağıtabilen düzlemsel yama yapısını benimser. ve sıcaklık artışı geleneksel olandan daha düşüktür. Aynı spesifikasyondaki transformatör, daha büyük çıkış gücü elde edebilen alüminyum alt tabaka yapısını benimser. Alüminyum taban plakası atlama teli, yolu köprülemek için kullanılabilir. Alüminyum alt tabaka güç kaynağı genellikle iki baskılı karttan oluşur, diğer kart kontrol devresini yerleştirir, iki kartın fiziksel bağlantısı yoluyla birinin sentezi.
Mükemmel ısı iletkenliği nedeniyle alüminyum levha, az miktarda manuel kaynak yapılması zor, lehimin çok hızlı soğuması, kolay problemler mevcut olması basit ve pratik bir yöntemdir, ütülemede yaygın olarak kullanılan bir elektrikli ütü olacaktır, sıcaklık ayarlama işlevi vardır), ters çevirir, ütüler, yönlendirilmiş sabit kuyu, sıcaklık 150 ° C'ye kadar, alüminyum plakayı ütünün üzerine koyun, ısıtma süresi ve ardından bileşenleri ve geleneksel yönteme göre kaynak yapın, cihazla demir sıcaklığının kaynaklanması kolaydır, tavsiye edilir, yüksek cihaz mümkünse hasar, bakır veya alüminyum Plaka, düşük sıcaklıkta kaynak etkisi kötüdür, esnek olun.
Son yıllarda, anahtarlamalı güç kaynağı devresinde kullanılan çok katmanlı devre kartı ile hat transformatörü basmayı mümkün kılmakta, sandviç plaka nedeniyle katman aralığı küçüktür, ayrıca transformatör pencere bölümünden tam olarak faydalanabilmekte, bir veya bir tane ekleyebilmektedir. Ana devre üzerinde iki adet çok katmanlı baskılı bobinden oluşan pencere kullanmak, baskılı bobin sonucu hat akım yoğunluğunu azaltmak, manuel müdahaleyi azaltmak, transformatörün tutarlılığı ve düz yapısı, kaçak endüktansı düşük, iyi bağlantı. Açık çekirdek , iyi ısı dağılımı durumu.
Birçok avantajı nedeniyle seri üretime elverişli olduğundan yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak araştırma ve geliştirmeye yapılan ilk yatırım büyüktür ve bu da küçük ölçekli üretim için uygun değildir.
Anahtar güç kaynağı iki forma ayrılır: izole edilmiş ve izole edilmemiş. Burada esas olarak izole anahtarlı güç kaynağının topolojik formundan bahsediyoruz. İzole güç kaynakları yapıya göre iki kategoriye ayrılabilir: ileri uyarım ve geri uyarım. Geri dönüş tipi, orijinal tarafı kesildiğinde yardımcı kenarın kesilmesini ifade eder. transformatör açılır ve transformatör enerji biriktirir. Primer taraf kesildiğinde, sekonder taraf iletir ve yükün çalışma durumuna enerji salınır. İleri uyarma tipi, primer tarafından voltaj çıkışını ifade eder. tarafından indüklenen yüke göre transformatör ikincil taraf ve enerji doğrudan transformatör aracılığıyla iletilir. Spesifikasyona göre, tek tüplü ileri uyarma, çift tüplü ileri uyarma dahil olmak üzere geleneksel ileri uyarma olarak ayrılabilir. Yarım köprü ve köprü devreleri pozitif uyarma devrelerine aittir.
İleri ve geri uyarma devrelerinin kendine has özellikleri vardır. En iyi maliyet performansını elde etmek için esnek bir şekilde kullanılabilirler. Genellikle düşük güç durumunda geri dönüş tercih edilebilir. Tek tüplü ileri devre için biraz daha büyük, çift tüplü ileri devre veya yarım köprü için orta güçte kullanılabilir Devre, düşük voltajlı itme-çekme devresi ve yarım köprü çalışma durumu kullanılır. Yüksek güç çıkışı, genellikle köprü devresi kullanılır, düşük voltaj da itme-çekme devresini kullanabilir.
Flyback güç kaynağı, basit yapısı nedeniyle küçük ve orta ölçekli güç kaynaklarında yaygın olarak kullanılır ve transformatörle aynı boyutta bir indüktör tasarrufu sağlar. Bazı tanıtımlarda, geri dönüş güç kaynağı gücünün yalnızca birkaç watt yapabileceği, çıkış gücünün 100 watt'ın hiçbir avantajı olmayacaktır, elde edilmesi zordur. Genel olarak durum böyle diye düşünüyorum ama genelleme de yapılamaz, PI'nin arkasında kilowatt'a kadar güç kaynağı yapabilir diye bir yazı var ama göremedim gerçek bir şey. çıkış gücü çıkış voltajıyla ilgilidir.
Geri dönüş güç kaynağı, transformatörün kaçak endüktansı, transformatör çekirdeğinden tam olarak yararlanmak için geri dönüş güç kaynağı transformatör depolama enerjisine ihtiyaç duyan çok önemli bir parametredir, genellikle manyetik devredeki KaiQi boşluğudur, amaç Eğimin histerezis döngüsünün çekirdeği, transformatörün büyük darbe akımı şokuna dayanması, demir çekirdek doygunluğu doğrusal olmayan bir duruma, yüksek manyetik direnç altında manyetik devre gaz boşluğu, manyetik akı sızıntısı, manyetik devrede tamamen kapalı manyetik devreden daha büyüktür.
Transformatörün birincil elektrotları arasındaki bağlantı da kaçak endüktansın belirlenmesinde anahtar faktördür. Birincil elektrot bobinini mümkün olduğu kadar yakın hale getirmek için sandviç sarma yöntemi benimsenebilir ancak bu, transformatörün dağıtılmış kapasitansını artıracaktır. Sızıntıyı azaltmak için EE, EF, EER, PQ gibi daha uzun pencereli demir çekirdeği seçin. çekirdek EI türünden daha iyi etki sağlar.
Geri dönüş güç kaynağının görev oranına gelince, prensip olarak geri dönüş güç kaynağının maksimum görev oranı 0,5'ten az olmalıdır, aksi takdirde döngünün telafi edilmesi kolay değildir ve kararsız olabilir, ancak bazı istisnalar vardır. Örneğin Amerika Birleşik Devletleri'nde PI firmasının piyasaya sürdüğü TOP serisi çipler, görev oranının 0,5'ten büyük olması koşuluyla çalışabilmektedir. Görev döngüsü, transformatörün primer ve sekonder tarafının dönüş oranı ile belirlenmektedir. Flyback ile ilgili fikrim öncelikle yansıyan voltajın (çıkış voltajının primer tarafa trafo kuplajı yoluyla yansıtılması) belirlenmesidir. Yansıyan gerilim belirli bir gerilim aralığında artarsa ​​işin görev döngüsü artacak ve anahtar tüpü kaybı azalacaktır. Yansıyan gerilim azaldığında görev döngüsü azalacak ve anahtar kaybı artacaktır.
Tabii ki, bu aynı zamanda bir önkoşuldur, görev oranı arttığında, çıkış diyotu iletim süresinin, kararlı çıkışı korumak için, çıkış kapasitörünün deşarj akımı tarafından daha fazla süre garanti edileceği, çıkış kapasitansının daha yüksek frekans altında olacağı anlamına gelir Dalgalanma akımı aşındırır ve ateşi şiddetlendirir, birçok durumda buna izin verilmez. Görev oranı artar, transformatör dönüş oranı değiştirilir, transformatörün kaçak endüktansı yapılır, kaçak endüktans enerjisi bir değere ulaştığında genel performansı sağlanır. Bir dereceye kadar, düşük kayıplı anahtar tüpü büyük görev tamamen dengelenebilir, artık görev döngüsünün anlamını arttırmadığında, yüksek tepe voltajının ve arıza anahtar tüpünün kaçak endüktansı nedeniyle bile olabilir.
Büyük kaçak endüktansın bir sonucu olarak, çıkış dalgalanmasına ve diğer bazı elektromanyetik göstergelerin daha da kötüleşmesine neden olabilir. Görev oranı küçük olduğunda, anahtarlama tüpünün akım boyunca RMS'si yüksektir ve transformatör birincil akımının RMS'si büyüktür. bu, dönüştürücünün verimliliğini azaltır, ancak çıkış kapasitörünün çalışma koşullarını iyileştirebilir ve ısınmayı azaltabilir. Transformatörün yansıyan voltajı (yani görev döngüsü) nasıl belirlenir.
Bazı netizenler, anahtarlamalı güç kaynağının geri besleme döngüsünün parametre ayarından ve çalışma durumunun analizinden bahsetti. Yüksek matematik okulunda zayıf olduğundan, "otomatik kontrol prensibi" neredeyse telafi sınavıdır, çünkü bu kapı artık aynı zamanda hissediliyor Korkuyorum, şu ana kadar sistem için tam kapalı çevrim sistem transfer fonksiyonunu yazmayın, sıfır ve kutup kavramı çok bulanık geliyor, bode diyagramına bakın hemen ıraksak veya yakınsak olduğunu görmek üzeresiniz, dolayısıyla geri besleme telafisi için saçmalık değil ama bazı öneriler var.
Bazı temel matematik bilginiz ve biraz öğrenme süreniz varsa, üniversitenin "otomatik kontrol prensibi" ders kitabını bulabilir ve bunu dikkatlice sindirebilir ve çalışma durumuna göre analiz etmek için gerçek anahtarlama güç devresi ile birleştirebilirsiniz.

Altıncı, geri dönüş güç kaynağının görev oranı
Son olarak geri dönüş güç kaynağının görev oranından bahsedin (görev oranıyla tutarlı olarak yansıyan gerilime odaklanıyorum), görev oranı seçim anahtar tüpünün basıncıyla ilişkilidir, düşük basınç anahtar tüpünü kullanan bazı erken geri dönüş güç kaynakları vardır, Giriş ac 220 v güç anahtarı tüpü olarak 600 v veya 650 v gibi, üretim teknolojisi, yüksek basınçlı borunun yapılması kolay olmadığı veya düşük basınçlı borunun bu hat gibi daha makul bir iletim kaybı ve anahtar karakteristiğine sahip olduğu durumlar olabilir yansıyan voltaj da olamaz yüksek, aksi takdirde sönümleyici devre kapsamında şalter tüpünün çalışma güvenliğini sağlamak için önemli miktarda güç kaybı yaşanır.
Uygulama, 600V borunun yansıtılan voltajının 100V'tan fazla olmaması gerektiğini ve 650V borunun yansıtılan voltajının 120V'tan fazla olmaması gerektiğini kanıtlamıştır. Kaçak endüktansın tepe voltajı 50V'a sabitlendiğinde boru hala 50V'luk çalışma marjına sahiptir. Artık MOS tüp üretim teknolojisinin gelişmesi nedeniyle genel geri dönüş güç kaynağı 700V veya 750V ve hatta 800-900v anahtar tüpüdür.
Bu tür bir devre gibi, aşırı gerilime dayanma yeteneği güçlüdür, bazı anahtar trafo yansıma voltajı da biraz daha yüksek olabilir, maksimum yansıma voltajı 150V'de daha uygundur, daha iyi kapsamlı performans elde edebilir. PI'nin TOP çipinin geçici voltaj bastırma kullanılması önerilir. 135V için diyot kelepçesi. Ancak panelleri genellikle bundan daha azını yansıtır, yaklaşık 110 volt. Her iki tipin de avantajları ve dezavantajları vardır:
Birinci kategori: zayıf aşırı gerilim direnci, küçük görev döngüsü, transformatör birincil darbe akımı. Avantajları: transformatör kaçak endüktansı küçük, elektromanyetik radyasyon düşük, dalgalanma indeksi yüksek, anahtar tüpü kaybı küçük, dönüşüm verimliliği değil mutlaka ikinci türden daha düşüktür.
İkinci tür: arıza anahtarı tüpü kaybı biraz büyük, trafo sızıntısı hissi biraz büyük, dalgalanma biraz kötü. Avantajları: güçlü aşırı gerilim direnci, yüksek görev döngüsü, düşük trafo kaybı, yüksek verimlilik.
Geri dönüş gücünden yansıyan voltaj ve belirli bir faktör, geri dönüş güç kaynağının yansıyan voltajı da bir parametreyle ilişkilidir, çıkış voltajı, çıkış voltajı daha düşüktür, transformatör dönüş oranı ne kadar büyük olursa, transformatörün kaçak endüktansı o kadar büyük olur, anahtar tüpü dayanma gerilimi daha yüksekse, tüketilen gücün bozulması muhtemeldir, anahtar tüpü ne kadar büyükse, emme devresi, devre güç bileşeninin kalıcı arızasını (özellikle geçici voltaj bastırma diyot devreleri) absorbe etme potansiyeline sahiptir. Düşük voltajlı çıkış tasarımında düşük güçlü geri dönüş güç kaynağı optimizasyon süreci Dikkatli bir şekilde ele alınması gerekir, tedavi yöntemleri birkaçtır:
1. Büyük bir güç seviyesine sahip manyetik çekirdek, düşük voltajlı geri dönüş güç kaynağının dönüşüm verimliliğini artırabilen, kaybı azaltabilen, çıkış dalgalanmasını azaltabilen ve çok kanallı çıkış gücünün geçiş ayar oranını geliştirebilen kaçak endüktansı azaltmak için benimsenmiştir. tedarik. Genellikle cd-rom sürücüsü ve DVB set üstü kutusu gibi ev aletleri için güç kaynağının değiştirilmesinde kullanılır.
2. Manyetik çekirdeğin arttırılmasına izin verilmezse, yansıyan voltaj ve görev döngüsü yalnızca azaltılabilir. Yansıyan voltajın kaçak endüktansını azaltmak için azaltılabilir ancak muhtemelen güç dönüşüm verimliliğini düşürecektir; bunların her ikisi de Bir çelişki, uygun bir nokta bulmak için alternatif bir süreç olmalı, trafo değiştirme deneyi sürecinde, trafonun birincil tarafının tepe ters voltajını tespit edebilir, tepe ters voltajın darbe genişliğini ve genliğini azaltmaya çalışabilir, işi artırabilir dönüştürücünün güvenlik marjı.Genel olarak, Yansıyan voltaj 110V'a uygundur.
3, kaplini güçlendirin, kaybı azaltın, yeni teknolojiyi benimseyin ve sarma işlemini yapın, transformatör güvenlik özelliklerini karşılamak için orijinal taraf ile yan arasında yalıtım bandı yastığı, yalıtım ucu boş bant gibi yalıtım önlemleri alacaktır. Bunlar sızıntıyı etkileyecektir Transformatörün endüktif enerjisi. Primer sargının sekonder sargı etrafına sarılma yöntemi pratik üretimde kullanılabilir. Veya birinci aşama arasındaki yalıtımı ortadan kaldıran üçlü izolasyon teli sargısıyla sekonder sargı, bağlantıyı güçlendirebilir veya hatta geniş bakır kaplama sargısı kullanabilir.
Düşük voltaj çıkışı, bu tür küçük güç kaynakları gibi 5 v'den az veya ona eşit çıkışı ifade eder, deneyimim, güç çıkışının 20 w'den fazla olduğu, çıkışın normal şok tipinde kullanılabileceği, en iyi fiyatı alabileceği yönünde. Tabii ki bu kesinlikle doğru değil ve kişisel alışkanlıklar ve uygulama ortamının ilişkileri var, bir dahaki sefere manyetik çekirdekli bir geri dönüş güç kaynağından bahsedeceğim, KaiQi manyetik devresinde biraz anlayış var, umarım uzun boylu biri size talimat verir.
Geri dönüş güç transformatörü çekirdeği, tek yönlü mıknatıslanmış durumda çalışır, bu nedenle manyetik devrenin, titreşimli dc indüktöre benzer şekilde bir hava boşluğu açması gerekir. Manyetik devrenin bir kısmı, hava boşlukları yoluyla bağlanır.
Anladığım prensip, neden KaiQi boşluğudur: güç ferriti nedeniyle, Y ekseni manyetik indüksiyon yoğunluğunun (B) çalışma karakteristik eğrisi üzerinde dikdörtgen çalışma karakteristik eğrisine (histerezis döngüsü) benzer, şimdi genel doygunluğun üretim süreci 400 mt'den fazla noktada, tasarım değerlerinde bu değer genellikle 200-300 mt olmalıdır, daha uygundur, X ekseni manyetik alan yoğunluğunun mıknatıslanmasını temsil eder (H) bu değer ve akım şiddeti ilişkisi ile orantılıdır .
Manyetik devre açık hava boşluğu, mıknatıs histerezis döngüsünün X ekseni eğimine eşdeğerdir, aynı manyetik indüksiyon yoğunluğu altında, daha büyük mıknatıslanma akımına dayanabilir, manyetik çekirdeğin daha fazla enerji depolamasına eşdeğerdir, bu enerji anahtar tüpü kesiminde- Transformatörün sekonder deşarjı yoluyla yük devresine, geri dönüş güç çekirdeğinin açık hava boşluğunun iki rolü vardır. Biri daha fazla enerji aktarmak, diğeri ise çekirdeğin doymasını önlemektir.
Geri dönüş güç kaynağının transformatörü, yalnızca manyetik bağlantı yoluyla enerji aktarmakla kalmayıp, aynı zamanda voltaj dönüşümü giriş ve çıkış izolasyonunun birçok işlevini de yerine getiren tek yönlü mıknatıslanmış durumda çalışır. Bu nedenle, hava boşluğunun işlenmesinde çok dikkatli olunması gerekir. Hava boşluğu çok büyükse, kaçak endüktans artacak, histerezis kaybı artacak, demir kaybı ve bakır kaybı artacak ve güç kaynağının genel performansı etkilenecektir. Küçük hava boşluğu transformatör çekirdeğini doyurabilir ve sonuçta güç kaynağı hasarı.
Geri dönüş güç kaynağının sürekli ve süreksiz modu, transformatörün çalışma durumunu ifade eder. Transformatör, enerjinin tam veya eksik iletimi modunda, tam yükte çalışır. Genel olarak çalışma ortamına göre tasarlanmalıdır. Geleneksel geri dönüş güç kaynağı sürekli modda çalışmalıdır, böylece anahtar tüpü ve hat kaybı nispeten küçüktür ve giriş ve çıkış kapasitörünün çalışma gerilimi azaltılabilir. Ancak bazı istisnalar da vardır.
Özellikle şunu belirtmem gerekiyor: geri dönüş güç kaynağının özellikleri nedeniyle, yüksek voltajlı güç kaynağının tasarımı için daha uygundur ve yüksek voltajlı güç kaynağı transformatörü genellikle kesintili modda çalışır, bunu anlıyorum. voltaj güç kaynağı çıkışının yüksek voltajlı doğrultucu diyot kullanması gerekir.
Üretim süreci özellikleri nedeniyle, yüksek geri basınçlı diyotun ters toparlanma süresi uzundur, düşük hızdadır, mevcut sürekli durumda, ileri yönlü diyotun geri yüklendiği, enerji kaybının ters geri kazanımı çok büyük olduğunda iletken değildir. dönüştürücünün performansının iyileştirilmesine, ışık dönüşüm verimliliğine, doğrultucunun ciddi ateşine ve hatta yanmış doğrultucuya. Diyot süreksiz modda sıfır öngerilimde ters öngerilimli olduğundan, kayıp nispeten düşük bir seviyeye indirilebilir. Bu nedenle, the yüksek voltajlı güç kaynağı aralıklı modda çalışır ve çalışma frekansı çok yüksek olamaz.
Kritik durumda bir geri dönüş güç kaynağı çalışması vardır, genel olarak bu tür güç kaynağı frekans modülasyon modunda veya geniş frekans ve ikili modda çalışır, bazı düşük maliyetli kendi kendini uyaran güç kaynakları (RCC), sağlamak için sıklıkla bu formu kullanır. kararlı çıkış, çalışma frekansı, çıkış akımı ve giriş voltajı değişimi ile transformatör, transformatör sürekli ve aralıklı arasında kaldığında tam yüke yakın, güç kaynağı yalnızca küçük güç çıkışı için uygundur, aksi takdirde işlemenin emc özellikleri baş ağrısı olabilir.
Geri dönüş anahtarlamalı güç kaynağı transformatörü sürekli modda çalışmalıdır, ne kadar büyük olursa sargı endüktansı gerektirir, elbette aynı zamanda belirli bir süreklilik derecesi de vardır, kesinlikle sürekli olanın aşırı takibi gerçekçi değildir, çok fazla manyetik çekirdeğe ihtiyaç duyabilir, Büyük bir sızıntı endüktansı ve dağıtılmış kapasitans ile birlikte çok sayıda bobin dönüşü, yarardan çok zarar verebilir.
O halde bu parametre nasıl belirlenir? Eşlerin tasarımının birçok uygulaması ve analizi sayesinde, nominal voltaj girişi olduğunda %50 - %60 transformatör çıkışının aralıklı durumdan sürekli duruma geçmesinin uygun olduğunu düşünüyorum. Veya en yüksek giriş voltajı durumunda, tam yük çıkışında, transformatör sürekli duruma geçebilir.

Shenzhen Jinweiyi elektronik co., LTD. Özel güç anahtarı araştırma ve üretiminde uzmanlaşmıştırBariyer terminal bloğu(9,52 mm), işbirliği görüşmesi yapmak için yeni ve eski müşterilere hoş geldiniz!