AC-DC|評估篇
評估性能範例中所使用電源IC的概要和應掌握的特色
2017.10.12
重點
・所謂評估性能,其實就是確認是否達到設計目標。
也就是說,若設計目標不明確就無法進行評估。
本篇將說明如何評估設計的絕緣型返馳式轉換器的性能。而為了評估,必須理解設計目標為何和規格、如何設計絕緣型返馳式轉換器。當然,實際上先進行設計,以設計資料來說明會較好,但本節仍將從確認電源規格開始。
設計範例中利用電源用IC建構電源電路。之前已有提過,近年來設計電源,基本上非常依賴電源用IC的性能和功能。為了實現必要的電源規格,找尋能實現目標的電源用IC,並依照該IC的設計範例進行設計。所以我們從確認所使用的電源用IC開始。
PWM控制 AC-DC 轉換器IC:BM2P014
評估用電路使用稱為BM2P014的AC-DC轉換器用IC。下圖為IC功能區塊,以及建立絕緣型返馳式轉換器時的外接零件和結線。IC概要如下所述。
- 內建650V 開關MOSFET
- PWM 頻率65kHz
- 電流模式、每一個循環的限制過電流功能
- 輕負載時爆發運轉/降低頻率功能
- VCC 端子低電壓保護、過電壓保護
- SOURCE端子短路/開放保護、Leading-Edge-Blanking功能
- 緩啟動功能
- 二次側過電流保護(構成絕緣時)
- 運轉電源電壓範圍:VCC:8.9V~26.0V、DRAIN:~650V
- 運轉電流:通常時 0.950mA (Typ.)、最佳狀態 0.400mA(Typ.)
- 工作溫度範圍:-40℃~ +105℃
- 封裝:DIP7 9.20×6.35×4.30mm

這邊特別提一下上述特色和圖片的閱讀重點。
-因為內建高耐壓的MOSFET,因此設計時不必決定MOSFET和設定常數。
-從構造範例得知外接零件非常少。
-為了維持輕負載時的效率,必須能夠在最佳狀態下運轉,且於待機時降低消耗的功率。
-具備各種必要的保護功能。
-工作溫度範圍也能夠符合產業需求。
在此次的範別中使用了具備上述特色的IC,設計出絕緣型的AC-DC返馳式轉換器。
若想進一步詳細了解電源IC,請參照資料表。
【下載資料】 隔離型返馳式轉換器性能評估和確認要點
AC-DC
基礎篇
設計篇
-
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
-
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
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