精通开关电源设计_第二版pdf下载
Time:2023-06-30 10:48:25
关于精通开关电源设计的问题，我们总结了以下几点，给你解答：
精通开关电源设计
步骤3_确定最小和最大直流输入电压VMIN和VMAX，并基于输入电压和PO选择输入存储电容CIN的容量
3.1、选择输入存储电容CIN的容量
⑴输入滤波电容器容量的选择（简单估算）
为降低整流滤波器的输出纹波，输入滤波电容器的容量CI必须选的合适。令每单位输出功率(W)所需输入滤波电容器容量(μF)的比例系数为k。
当交流电压u=85～265V时，应取k=(2～3)μF／W；
当交流电压u=230V(1±15％)时，应取k=1μF／W。输入滤波电容器容量的选择方法详见附表l，Po为开关电源的输出功率。
表1 输入滤波电容器容量的选择方法
⑵输入滤波电容器容量的选择（准确计算）
准确计算输入滤波电容器容量的方法输入滤波电容的容量是开关电源的一个重要参数。CI值选得过低，会使UImin值大大降低，而输入脉动电压UR却升高。但CI值取得过高，会增加电容器成本，而且对于提高UImin值和降低脉动电压的效果并不明显。
图2 交流电压为最小值时的输出电压波形
① 对于正常输入电压范围：输入电压为AC195-265V，那么最低输入电压为AC195V，在该输入电压的情况下，整流后输出电压峰值一般为195*√2=275V，输入电容的选择一般根据整流后最低输出电压来计算，如果我们考虑整流后最低输出电压为240V，则有由195×1.414sinwt=240，可以计算wt=61,可以计算出在单个脉动周期内，
② 对于宽输入电压范围：输入电压为AC85-265V，那么最低输入电压为AC85V，在该输入电压的情况下，整流后输出电压峰值一般为85*√2=120V，输入电容的选择一般根据整流后最低输出电压来计算，如果我们考虑整流后最低输出电压为90V，则有85×1.414sinwt=90，可以计算wt=49,可以计算出在单个脉动周期内，
或者，可使用这里所示的公式来计算RMS纹波值的近似值
综上：设计合理。
一般设计时，设定桥式整流管连续导通时间tc = 3ms，则放电时间为7ms；
3.2、确定最小和最大直流输入电压VMIN和VMAX.
考虑到铝电解电容 20%的容量误差和容量会随着时间推移逐渐减少，根据上面计算再综合考虑选择合适的电容容量后，就可以确定最小和最大直流输入电压VMIN和VMAX了，同理由以上公式2变形公式得：
举例：输出电压32V 输出电流1.9A
1、选择输入存储电容Cin
首先：PO= 32V * 1.9A = 60.8W
由于输入电压(AV195V~AC265V) ≥ AC230V(1±15%)，故选择输入存储电容CIN≥60.8UF即可，考虑到输入电容在高低温等恶劣条件下容量会有一定的损耗，但CI值取得过高，会增加电容器成本，而且对于提高UImin值和降低脉动电压的效果并不明显。我们选择CIN = 1.2 *PO = 91.5UF，取常用型号CIN = 100UF/400V。
2、确定最小和最大直流输入电压VMIN和VMAX.
步骤4_输入整流桥的选择
50HZ交流电压经过全波整流后变成脉动直流电压u1，再通过输入滤波电容得到直流高压U1。在理想情况下，整流桥的导通角本应为180度（导通范围从0度~180度），但由于滤波电容器C的作用，仅在接近交流峰值电压处的很短时间内，才有输入电流经过整流桥对C充电。50HZ交流电的半周期时间为10ms，整流桥的导通时间tc≈3ms，其导通角仅为54度（导通范围是35度~90度）。因此，整流桥实际通过的是窄脉冲电流。桥式整流滤波电路的原理如图1(a)所示，整流滤波电压及整流电流的波形分别如图1(b)和1(c)所示。
整流桥的主要参数有反向峰值电压UBR(V),正向压降UF(V),平均整流电流Id(A),正向峰值浪涌电流IFSM(A),最大反向漏电流IR(uA)。整流桥的反向击穿电压UBR应满足下式要求：
举例说明，当交流输入电压范围是85~132V时，umax=132V，由式（1）计算出UBR=233.3V,
可选耐压400V的成品整流桥。需要指出，假如用4只硅整流管来构成整流桥，整流管的耐压值还应进一步提高。譬如可选1N4007(1A/1000V)、1N5408(3A/1000V)型塑封整流管。这是因为此类管子的价格低廉，且按照耐压值"宁高勿低"的原则，能提高整流桥的安全性与可靠性。
选择平均整流电流IAVG。
方法一：
设交流输入有效值电流为IRMS，计算IRMS的公式如下：
式中，PO为开关电源的输出功率，η为电源效率，μmin为交流输入电压的最小值，cosφ为开关电源的功率因数，允许cosφ=0.5~0.7。由于整流桥实际通过的不是正弦波电流，而是窄脉冲电流，因此整流桥的平均整流电流Id<IRMS,一般可按Id=（0.6~0.7）IRMS来计算IAVG值。
例如，设计一个7．5V／2A(15W)开关电源，交流输入电压范围是85～265V，要求η=80％。将Po=15W、η=80％、umin=85V、cosψ=0．7一并代入(2)式得到，IRMS=0．32A，进而求出Id=0．65×IRMS=0．21A。实际选用lA／600V的整流桥，以留出一定余量。
精通开关电源设计第三版pdf
确实是错了，应该是如下图那样的。
这个电容是画错了。
此电容是全波整流的滤波电容。整流后的半波电压在高于电容电压VC时向电容器充电，这是电容电压上升；当低于VC时，电容对后续电路放电，电容电压下降。
电感储能是以电流的形式，通过电感的电流变化较慢；
电容储能是以电压的形式，加在电容两端的电压变化较慢。
电感把电流维持，给电容充电，从而使电容反复获得电能补给，持续给负载提供较为稳定的电压。
电感储能是以电流的形式，通过电感的电流变化较慢；
电容储能是以电压的形式，加在电容两端的电压变化较慢。
电感把电流维持，给电容充电，从而使电容反复获得电能补给，持续给负载提供较为稳定的电压。
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