資料介紹
對于Flyback拓撲結構的詮釋......
Flyback的五個最
●應用最多的變換器
生產數量、人均擁有量、總用電容量?
●性能最差的變換器
能效、電磁兼容性
●工況最差的變換器
硬開關、電壓應力、電流應力、磁利用率、EMC應力
●任務最重的變換器
安規隔離、寬電壓應用、PFC應用,待機
●最簡單的變換器
還有比它更簡單的隔離變換器?集成度越來越高、元件越來越少,做出來很容易,做好呢?
什么叫好?
●比別人做的好
●沒有比這個更好
●為什么我做的總沒別人做的好
●為什么有那么幾個人做出來的反激就是明顯比別人好
●我手上這個還能不能更好
●如果能證明這個不可能更好,那就是最好
開關電源很多指標
●效率、成本、安全、電磁兼容性、待機、能效、可靠性、穩定性、保護、體積(功率密度)、超薄、精度、紋波、電壓調整率、負載調整率、交叉調整率、溫度、壽命、功率因數、總諧波。。。
好不好,看效率
●效率做起來,才談得上其他的
●先做好效率,再說其余
●犧牲效率的設計不是好設計
●效率是一點一點摳出來的
●對效率的追求,永遠是值得的
●多花點時間優化效率,就是效率
效率能做到多高呢?
●很多人以88%為標準,幾年前的標準
●估計現在能批量出貨的應該在90%以上,才有競爭力
●有的人輕易就能做到91、92%以上去
●還有個別人,一不小心就做到93%以上去,所謂高手
定一個設計標桿:整機效率94%
●覺得太高?那就93%,不能再低
●這是一個在特定情況下可以實現的整機效率
●這是一個難以實現的整機效率。
●即使沒能實現,我們也應該知道自己的差距
●即使沒能實現,我們也應該知道為什么沒能實現,是哪些因素導致的
什么在影響反激的效率?
漏感
●漏感問題是反激變換器的基本問題。漏感是硬傷。要實現高效率,控制漏感是重頭戲。先做好漏感,再說其余。
●漏感有多大?意味著能量傳遞損失多大,變換器效率損失有多大,鉗位電路熱損耗有多大。這都是額外的,其他變換器沒有的。
較大的峰值電流 Ipk
●反激的峰值電流較之其他拓撲更大,原因是其儲能/釋能這種間歇工作模式決定的,占空比較小。
●臨界模式、斷續模式、PFC控制、寬電壓應用更加劇了峰值電流應力。
●峰值電流決定一個反激變壓器的磁應力,導致磁利用率較低。
●峰值電流還與開關(以及副邊二極管)導通損耗直接相對應。
較高的原邊電壓應力
●反激的原邊電壓應力較之其他拓撲更大,原因是反射電壓、漏感尖峰電壓疊加在輸入電壓上,導致開關電壓應力為輸入電壓的1.5~2倍。
●這導致:
a)硬開關動作的損耗劇增(因各種寄生電容導致的損耗增加2~4倍)
b)開關內寄生二極管反向恢復電流激增(導致關斷損耗激增)。
c)必須使用耐壓高出1.5~2倍的開關,其飽和壓降大幅度提高,導通損耗劇增。
更高的副邊二極管電壓應力
●反激的副邊二極管電壓應力更是增加得離譜,按市電AC/DC變換的典型參數,這個電壓應力更是高到了其輸出電壓的3到5倍,還可能有可觀的尖峰電壓疊加。
●這導致:
a)二極管翻轉動作的損耗劇增(因各種寄生電容導致的損耗增加10~30倍)
b)二極管反向恢復電流激增(不要相信此處沒有反向恢復的說法)
c)必須使用耐壓高出輸出電壓幾倍的二極管,其飽和壓降大幅度提高,導通損耗劇增
拓撲環境層面的設計考慮
高效率的反激設計應該比一般設計更注意仔細追究拓撲應用環境,這是因為對效率的極限追求也是對其應用環境的極限追求,要讓電路工作處于最明確、最舒適、最能揚長避短、最能發揮到極限的環境。
1、選擇一個較軟的拓撲控制模式。準諧振(QR)模式是首選,而CCM、CRM模式可能效率較低。其他諸如諧振模式、無損鉗位模式、Sepic模式等,由于技術尚不成熟一般不予考慮。
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