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有源箝位技術(shù)的PC電源設計
作者：
時(shí)間：2011-08-09
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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1．5 輸出濾波電容的計算和設計
輸出濾波電容要考慮工作頻率，紋波大小，電容的ESR及ESL，由于有源箝位工作在200kHz之下，又考慮到成本，所以必須選擇優(yōu)質(zhì)的低ESL及ESR鋁電解電容，減小每個(gè)電容的容量，增加并聯(lián)電容的數量，由于工作頻率的提升已經(jīng)比67．5kHz的方案少用一半容量的電容，因此上策是數量不變，減小單個(gè)容量，大約減一半左右。
這是最小的限定值，實(shí)際應該參照ESR、ESL大約加出50～80％，應對負載的變化，限制瞬態(tài)電壓不超過(guò)3％，則有：
為了減小噪聲，在電解電容的最終點(diǎn)要加入一支瓷片電容消除噪聲，容量為10μF左右。
1．6 功率變壓器的設計
功率變壓器的設計計算與硬開(kāi)關(guān)狀態(tài)的計算方法完全一致，再測出Lm，Lr。接入電路后，先串入外部電感Lr，調好功率MOS的ZVS狀態(tài)后，取下外串電感Lr，加入氣隙達到與試驗相同的主功率MOS的ZVS狀態(tài)，記錄此時(shí)變壓器的Lm及Lr，以上即為設計結果。變壓器的導線(xiàn)切記f=200kHz，而不能選擇d超過(guò)0．27mm的導線(xiàn)。大電流時(shí)宜選擇銅箔，銅箔應縱向切開(kāi)縫隙減少渦流損耗。在磁芯磁密選擇時(shí)考慮到200kHz頻率，B值不宜超過(guò)2200高斯。
2 箝位電容MOS及相關(guān)元件的設計
變壓器驅動(dòng)法，IC驅動(dòng)法可參考L6384的驅動(dòng)設計。
對于箝位電路，核心是令變壓器磁芯完全復位，使其工作在第I和第Ⅲ象限，這里主要按伏秒積考慮。
箝位電容較大時(shí)，主功率MOS耐壓可以降低，箝位電容較小時(shí)，變壓器復位時(shí)間較長(cháng)，按工作頻率及主功率MOS的波形，做最后調試決定。
3 功耗計算及效率預估
3．1 主功率及箝位MOSFET的功耗
選定主功率MOS之后，查出其RSDON，工作在ZVS狀態(tài)，主要功耗為導通損耗。
但是其Coss充放電造成的諧振損耗是拿不掉的，應該計算。其計算式為：
式中，VCL為箝位電容上的電壓最高值。驅動(dòng)損耗的發(fā)熱在驅動(dòng)器部分不在MOS上。實(shí)際上因為達不到絕對的零開(kāi)關(guān)損耗，實(shí)際損耗比上述計算值要大出10％左右。
箝位MOS的功耗更難于計算，可按主功率MOS功耗的30％來(lái)估算。
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