AC-DC|基礎篇
所謂返馳式
2016.03.30
重點
利用變壓器的DC/DC轉換應用範圍較大,因此必須熟悉其基本運作模式。
返馳方式是常使用在至100W左右的開關電源上的方法。本文一開始也以返馳方式為例進行說明。
返馳方式分有自勵式RCC(Ringing Choke Converter)、他勵式PWM型、RCC使用共振技術的類共振式3種。RCC型主要用在系統輔助電源等小功率用途,但相較於PWM型,設計略為複雜,因此近年來PMW型以MOSFET內建IC較普遍,小功率用途上較常採用PWM型。類共振式是利用專用的IC進行控制,但雜訊比PWM低且損耗亦較小,因此部分應用裝置會採用類共振式。

圖 17
運用在AC/DC轉換上的時候,以採用開關方式的AC/DC轉換較常使用,但也能夠運用在採用變壓器的的方式上。然而,和線性穩壓器相比,返馳式的零件較多且成本也比較高,因此只會運用在必須絕緣的裝置上。
返馳方式的特色即是構造簡單、零件數量少。

圖 18:返馳方式(連續模式時)

圖 19
不太要求輸出精度的應用裝置,能利用變壓器的線圈比粗略設定輸出電壓,也可以作為非穩定輸出電源使用。為了能穩定輸出,必須增加控制開關用電晶體的電路。

圖20:返馳方式各處的波形
其他還有輸入電壓範圍大等優點,但也存在著較大的峰值電流,會流向開關元件、二極體、輸出電容的缺點。利用光耦合器隔離二次(輸出)端的回饋,如此一來就能形成絕緣電源了。
以圖18說明返馳的基本運作模式。MOSFET為ON時,電流經過變壓器一次側的線圈,蓄積能量。此時,二極體為OFF。MOSFET為OFF時,蓄積的能量透過二極體,從變壓器的二次側線圈向外輸出,之後再經由整流/平滑,產生DC電壓。上述運作模式亦稱為ON/OFF方式。各處的波形如圖20所示。
【下載資料】 AC-DC轉換器的基礎及設計步驟
AC-DC
基礎篇
設計篇
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採用AC-DCPWM方式的返馳式轉換器設計方法概要
- 絕緣型返馳式轉換器的基本概念:所謂反馳式轉換器的特徵
- 絕緣型返馳式轉換器的基本概念:返馳式轉換器的運轉和緩衝
- 絕緣型返馳式轉換器的基本概念:所謂不連續模式和連續模式
- 設計步驟
- 決定電源規格
- 選擇設計上所使用的IC
- 所謂隔離型返馳式轉換器
- 絕緣型返馳式轉換器的基本概念:所謂開關AC-DC轉換
- 設計絕緣型返馳式轉換器電路
- 設計絕緣型返馳式轉換器電路:設計變壓器(算出數值)
- 設計絕緣型返馳式轉換器電路:設計變壓器(設計構造)-之1
- 設計絕緣型返馳式轉換器電路:設計變壓器(設計構造)-之2
- 設計絕緣型返馳式轉換器電路:決定主要零件-MOSFET相關之1
- 設計絕緣型返馳式轉換器電路:決定主要零件-MOSFET相關之2
- 設計絕緣型返馳式轉換器電路:決定主要零件-CIN和緩衝電路
- 設計絕緣型返馳式轉換器電路:決定主要零件−輸出整流器和Cout
- 設計絕緣型返馳式轉換器電路:決定主要零件−IC的VCC相關
- 設計絕緣型返馳式轉換器電路:決定主要零件−設定IC、其他
- 設計絕緣型返馳式轉換器電路:EMI對策和輸出雜訊對策
- 機板配線範例
- 彙整
- AC-DC 非隔離型降壓轉換器的設計案例概要
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使用SiC-MOSFET的隔離型準諧振轉換器的設計案例 前言
- 設計中使用的電源IC:專為SiC-MOSFET最佳化
- 設計案例電路
- 變壓器T1的設計 其2
- 變壓器T1的設計 其1
- 主要零件的選型:MOSFET Q1
- 主要零件的選型:輸入電容和平衡電阻
- 主要零件的選型:用來設定過負載保護點切換的電阻
- 主要零件的選型:電源IC的VCC相關零件
- 主要零件的選型:電源IC的BO(Brown-out)引腳相關零件
- 主要零件的選型:緩衝電路相關零件
- 主要零件的選型:輸出整流二極體
- 主要零件的選型:輸出電容、輸出設定及控制零件
- 主要零件的選型:MOSFET閘極驅動調整電路
- 主要零件的選型:電流檢測電阻及各種檢測用引腳相關零件
- 主要零件的選型:EMI及輸出雜訊對策零件
- PCB板佈局範例
- 案例中的電路和零件清單
- 評估結果:效率和切換波形
- 小結
-
提高AC/DC轉換器效率的二次側同步整流電路設計 前言
- 設計步驟
- 用於設計的IC
- 電源規格和替代電路
- 同步整流電路部分:同步整流用MOSFET的選型
- 同步整流電路部分:電源IC的選擇
- 同步整流電路部分:週邊電路零件的選擇-DRAIN引腳的D1、R1、R2
- 同步整流電路部分:週邊電路零件的選型-MAX_TON引腳的C1、R3以及VCC引腳
- 分流穩壓器電路部分:週邊電路零件的選擇
- 故障排除(Trouble Shooting)①:當二次側MOSFET立即關斷時
- 故障排除(Trouble Shooting) ②:當二次側MOSFET在輕載時因諧振動作而導通時
- 安裝PCB板佈局相關的注意事項
- 總結
- 二極體整流和同步整流的效率比較
- 故障排除(Trouble Shooting) ③:當VDS2受突波影響超過二次側MOSFET的VDS耐壓時
評估篇
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