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迷你小反激设计 -- 中

迷你小反激设计 -- 中 一、前言这部分主要是记录我的测试过程以及波形分析用于马上到来的秋招反激知识回顾。二、接线输入接直流电源12V1A输出接电子负载接线引出并连接到示波测试VDS芯片5脚DRN即NMOS漏极、芯片4脚GND即NMOS源极。三、三路输出电压测量1、12V输出如图所示主回路12V输出还是很稳的因为此路输出引入了反馈给芯片进行调节FB引脚实现了闭环。2、5V和3.3V由于这两路是辅助绕组引出的输出属于是开环控制他们的电压会随着主功率回路负载的加重而发生变化。即负载增加压降变大芯片增大占空比稳住主回路12V电压这时候由于5V和3.3V两路辅助绕组是开环的原因那电压就没办法像12V那样稳住电压就会导致5V和3.3V电压变大。反之轻载情况下可能也会出现5V和3.3V两路的电压达不到预想电压。特别注意3.3V输出的R112K这里起到的作用是充当负载使用也就是假负载为放电提供回路。原因是因为测试的时候或者使用的时候此路可能没有接负载那么电容C9和C10上存储的电荷没有放电回路会导致此路输出电压极具增大当时测试达到了十几V。这样还会导致断开直流输入此处电容依旧存有电当时还以为是我表笔坏了呢我说断电怎么还有电然后去补焊这颗电阻忘记给电容放电了冒火星吓我一跳。同理5V这里也需要在C7这颗电容上并联一个2K的电阻。3、辅助绕组输出不稳定解决思路这里由于是学习反激绘制的板所以采用的是假负载的方式。工程上为了保证长期输出的稳定可靠我是使用了大功率LDO作为替代这里我是使用的安森美的mc7812bdtrkg但他有2V的压差即输出12V输入最少14V解决方案就是在设计变压器时适当增加辅助绕组的匝数让辅助绕组输出大于12V。四、带载测试1、设计目标半年前设计之初是打算跑 5W12V、0.4A 的功率但实际测试后只有 3.6W12V、0.3A的功率但也算是完成用它来学习反激拓扑的目的。2、反思与改进方向由于最早前用同样的电路与同样的变压器骨架、不同的变压器参数达到稳定输出 6W 12V0.5A。这次变压器是我设计的所以大概率是变压器设计出现了问题。这是半年前我给工厂加工的变压器参数现在看大概发现了以下问题1电路的工作频率太高200Khz当时应该是为了满足生产而随便凑的工作频率这很不合理反激一般推荐工作频率在50Khz到100Khz之间。2由于趋肤效应的影响在200Khz的工况下我使用的直径0.5mm的漆包线进行绕制这会导致漆包线实际的有效导电面积大大缩减直观的来讲就是变压器会发热严重解决方案是采样更细的漆包线进行并联绕制。上图所示是用更细的线并绕的计算公式。五、波形测试与分析1、DCM模式波形这是把时间拉长来看DCM模式下波形两两之间存在较长的间隔。这是DCM模式下一个周期内的波形情况下述做一些简单的分析如图MOS管漏极、源极之间的电压Vds在关断时主要是由图中的三部分电压所组成。1母线电压也就是输入回路此电路中也就是VIN。2反射电压在MOS关断时变压器副边也会在原边感应出电来公式为Uo*n输出电压乘以匝数比。3尖峰电压这一部分会随着负载的增重而变大而上一篇章提到的RCD滤波电路即是用于滤除这里尖峰电压使用的。此处电容、电阻的耐压值应大于尖峰电压反射电压之和。2、CCM模式波形增大负载切换至CCM模式此模式下波形肉眼可见开始变得连续起来电压尖峰也明显变大。
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