低損耗RCD正激電源制作經(jīng)驗匯總
電路設(shè)計一直是想著低損耗高效率的目標(biāo)邁進(jìn)的,開發(fā)者在設(shè)計的過場當(dāng)中可以通過器件和電路的配合來將損耗降到最低的限度。UC3845能夠讓設(shè)計者只用最少的外部元件來獲得收益最高的方案,這是元器件上的選擇,而RCD電路在電源設(shè)計中最大作用是吸收電阻,從而最大程度的降低損耗。
本篇文章將為大家介紹由UC3845的RCD組成的正激電源設(shè)計總結(jié),希望能夠?qū)Υ蠹矣兴鶐椭?/p>
在電路上只考慮電流環(huán)即可,電壓是開環(huán)的,因此空載電壓等于輸入電壓除以匝數(shù)比,并且和占空比無關(guān),算上漏感尖峰影響,實際測量輸入234VAC輸出空載100V直流。
這電壓完全滿足氙燈觸發(fā)的需求。
為了保證市電高時電容電壓的安全,選擇了160V的電容,這樣電壓有富余。頻率折中選擇了50KHz開關(guān)損耗不太大,磁芯也不用很大就能出功率。另一方面,初級圈數(shù)多,磁通密度偏移小,設(shè)計比較保守。
乍看之下,這個電路似乎沒有什么特別的地方。但是,細(xì)節(jié)決定了整個制作的成敗,下面對設(shè)計和制作時的疑問問題和解決方法進(jìn)行討論。
輔助繞組采用正激還是反激的形式呢?
輔助繞組采用正激時,一般都用峰值整流,這樣占空比只要大于0。輔助電源電壓就一直和前級的直流高壓成匝數(shù)比的關(guān)系。
輔助繞組采用反激時,電壓變化隨占空比和負(fù)載變化很大,有可能出現(xiàn)不啟動的問題。
鑒于這里輸入電壓為180-260V,輔助電壓變化就在13-20V,IC和MOS都是可以接受的。實際結(jié)果也比較符合,但是比預(yù)計的還高一點。雖然也隨負(fù)載變動而變化,但是變化很小,基本不影響爭產(chǎn)工作。
需要說明的是,如果采用了帶APFC的方案 就強(qiáng)烈推薦正激輔助供電 電壓應(yīng)該會更穩(wěn)定。
如何復(fù)位
正激的變壓器沒復(fù)位能力,需要被動的進(jìn)行復(fù)位才能正常工作。常見的方案有復(fù)位繞組復(fù)位、RCD復(fù)位、LCD復(fù)位、有源鉗位復(fù)位、諧振復(fù)位。復(fù)位繞組復(fù)位會增加變壓器的復(fù)雜性,而且對變壓器的耐壓提出了更高的要求,并且占空比不能大于50。
RCD復(fù)位比較簡單,占空比還可以大于50,開關(guān)管電壓應(yīng)力也比較低。但是所有的勵磁能量和漏感能量都被電阻消耗了。效率會差一點。
LCD復(fù)位比RCD稍微好,能做到基本無損吸收,把能量返回高壓電容。但是介紹的文章比較少 沒能深入了解。
有源鉗位需要專門的IC,雖然能做到最高效率。占空比也能比50大,但是增加了成本和復(fù)雜性。
諧振復(fù)位增加了開關(guān)管的電壓或者電流應(yīng)力,不考慮綜合,最終選擇了RCD復(fù)位,但是占空比也沒有設(shè)計大于50。
變壓器要不要加氣息
正激變壓器理論上不需要儲能的,所以理論上不需要氣息。剛開始的時候沒有氣息開環(huán)測試,開機(jī)時磁芯有吸合聲,但是加了300W負(fù)載運(yùn)行很好,沒有任何聲音。
然后在閉環(huán)出現(xiàn)了問題,閉環(huán)后發(fā)現(xiàn)是能恒流而且精度也夠,但是變壓器在叫還發(fā)熱。用示波器看波形發(fā)現(xiàn)是在斷續(xù)工作,于是想到了反饋環(huán)的問題。修復(fù)之后占空比連續(xù)了,但是依然存在抖動的情況,變壓器還是發(fā)熱出聲。
這時進(jìn)一步想到了變壓器飽和,看了取樣電阻上的波形更加確定了自己的觀點。雜亂的波形中依稀可以看到某些周期后面繞組電流急劇上升,分明是飽和的跡象。
之后給磁芯左右各墊1個0.08mm厚的紙,加了個氣息。同時把C109從電解400V4.7uF換成CBB400V0.1uF果斷不叫了,變壓器賊熱的問題也解決了。
后來猜測,變壓器初級有46mH電感。導(dǎo)致復(fù)位電流太小,加氣息能降低初級電感。還能減少剩磁,雖然復(fù)位電阻比原來還熱了點。但是變壓器能可靠工作是重點。
可見,增加氣息對提高變壓器的抗飽和能力有積極影響。
UC384x和電流模式的誤區(qū)
UC384x的第三腳是電流反饋腳,大家都知道能實現(xiàn)電流反饋來進(jìn)行保護(hù),實際上這個腳還擔(dān)當(dāng)