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                深圳市三一精工科技有限公司銷售服務電話

                一份電源原理圖的每個元器件的選項

                發布時間:2018-01-18 瀏覽次數:373

                原理圖

                FS1:

                由變壓器計算得到Iin值,以此Iin值(0.42A)可知使用公司共享料2A/250V,設〒計時亦須考慮Pin(max)時的Iin是否會超過」保險絲的額定值。

                TR1(熱敏電阻):

                電源啟動的瞬間,由於C1(一次側濾⌒ 波電容)短路,導致Iin電流很大,雖◢然時間很短暫,但亦可能對Power產生傷害,所以必須在濾波電容之前加裝一個熱敏電阻,以◣限制開機瞬間Iin在Spec之內(115V/30A,230V/60A),但◤因熱敏電阻亦會消耗功率,所以不可放太大的阻值(否則會影響效▼率),一般使用5Ω-10Ω熱敏,若C1電∏容使用較大的值,則必須考慮將熱敏電阻的阻值變大(一般使用在大瓦數的Power上)。

                VDR1(突波吸收▓器):

                當雷極發生ζ時,可能會損壞零件,進而影響Power的正常動作,所↘以必須在靠AC輸入端 (Fuse之後),加上突』波吸收器來保護Power(一般常用07D471K),但若有價格上的考慮,可先忽略不裝╳。

                CY1,CY2(Y-Cap):

                Y-Cap一〗般可分為Y1及Y2電容,若AC Input有FG(3 Pin)一般使用Y2- Cap , AC Input若為2Pin(只有L,N)一般使用Y1-Cap,Y1與Y2的差異,除了價格外(Y1較昂貴),絕緣等級及耐壓亦不同(Y1稱為雙重絕連他被平風陽追殺緣,絕緣耐壓約為Y2的兩倍,且在電容的本體上會有“回”符號或註明Y1),此電路蛭 蠪G所以使用Y2-Cap,Y-Cap會影響EMI特性,一Ψ 般而言越大越好,但須考慮漏電及價格問題♂,漏電(Leakage Current )必須符合安規須』求(3Pin公ω司標準為750uA max)。

                CX1(X-Cap)、RX1:

                X-Cap為防制EMI零件,EMI可分為Conduction及Radiation兩部分,Conduction規範一般可分為: FCC Part 15J Class B 、 CISPR 22(EN55022) Class B 兩種 , FCC測試頻率在450K~30MHz,CISPR 22測試頻率在150K~30MHz, Conduction可在廠內☉以頻譜分析儀驗證,Radiation 則必須到實驗室驗證》,X-Cap 一般對低頻段(150K ~ 數M之間)的EMI防制有效,一般而言X-Cap愈大,EMI防〇制效果愈好(但價格愈高),若X-Cap在0.22uf以上(包含0.22uf),安規規定必須要有泄放電阻(RX1,一般為1.2MΩ 1/4W)。

                LF1(Common Choke):

                EMI防制零件,主要影響Conduction 的中、低頻段,設計時必須同時考慮EMI特性↙及溫升,以同樣尺寸的Common Choke而言,線圈數愈多(相對的線徑愈細),EMI防制效果愈好,但溫升可能較高。

                BD1(整流二極◣管):

                將AC電源以全波整流的方式轉換為DC,由變壓器∞所計算出的Iin值,可知只要】使用1A/600V的整流二笑道極管ぷ,因為是全波整流所以耐壓只要600V即可。

                C1(濾波電容):

                由C1的大小(電容值)可決定變壓器計算中的Vin(min)值,電容量愈大〖,Vin(min)愈高但價格亦愈高,此部分可」在電路中實際驗證Vin(min)是否正確,若AC Input 範圍在90V~132V (Vc1 電壓】最高約190V),可使用耐壓≡200V的電容;若AC Input 範圍在90V~264V(或180V~264V),因Vc1電壓最高約380V,所以必須使㊣ 用耐壓400V的電容。

                D2(輔助電源二極管):

                整流二極管,一般常用FR105(1A/600V)或BYT42M(1A/1000V),兩者』主要差異:

                耐壓不同(在此處使用差ξ 異無所謂)

                VF不同(FR105=1.2V,BYT42M=1.4V)

                R10(輔助電源電阻):

                主要用於調整PWM IC的VCC電壓,以目前使用的3843而言,設計時VCC必須大於8.4V(Min. Load時),但為考慮輸出●短路的情況,VCC電壓不『可設計的太高,以免當輸出短路時不保護(或輸入瓦數@ 過大)。

                C7(濾波電容):

                輔助電源的♀濾波電容,提供PWM IC較穩定的直流電壓,一般使用100uf/25V電容。

                Z1(Zener 二極管):

                當回授『失效時的保護電路,回授失效時輸出電壓沖□高,輔助電源電壓相對提︽高,此時若沒有保護電路,可能會造成◇零件損壞,若在3843 VCC與3843 Pin3腳之■間加一個Zener Diode,當回授失效時Zener Diode會崩潰,使得Pin3腳提前到達1V,以此可限制輸出電壓,達到保護零件∩的目的.Z1值的大小取決於輔助電源的高低,Z1的決定亦須考慮是否超過Q1的VGS耐壓值,原則上使用公司的現有料(一般使用1/2W即可).

                R2(啟動電阻):

                提供3843第一次啟動□ 的路徑,第一次啟動時透過R2對C7充電,以提供3843 VCC所需的電壓,R2阻值較大時,turn on的時間較長,但短路時Pin瓦數較小,R2阻【值較小時,turn on的時間較短,短路時Pin瓦數較大,一般使用220KΩ/2W M.O。

                R4 (Line Compensation):

                高、低壓補〓償用,使3843 Pin3腳在90V/47Hz及264V/63Hz接近一致(一般使用750KΩ~1.5MΩ 1/4W之間)。

                R3,C6,D1 (Snubber):

                此三個零件組成Snubber,調整Snubber的目的:1.當Q1 off瞬間會有Spike產生,調整Snubber可以確保Spike不會超過Q1的耐壓值,2.調整Snubber可改善EMI.一般而言,D1使用1N4007(1A/1000V)EMI特性會ㄨ較好.R3使用2W M.O.電阻,C6的耐壓值以兩端實際壓差為準(一般使用☆耐壓500V的陶質電容)。

                Q1(N-MOS):

                目前常使用的為3A/600V及6A/600V兩種,6A/600V的RDS(ON)較3A/600V小,所以溫升會較低,若IDS電流未▲超過3A,應該先以3A/600V為考慮,並以溫升記錄來驗證,因為6A/600V的價↓格高於3A/600V許多,Q1的使用亦需考慮VDS是否超過→額定值。

                R8:

                R8的作用在保護Q1,避免Q1呈現浮接狀態。

                R7(Rs電阻):

                3843 Pin3腳電壓最高為1V,R7的大小須與R4配合,以達到高低壓平衡的目♂的,一般使用2W M.O.電阻,設計時先決定R7後再加上R4補償,一般將3843 Pin3腳電壓≡設計在0.85V~0.95V之間(視瓦數而定,若瓦數較小則不能太接近1V,以免ぷ因零件誤差而頂到1V)。

                R5,C3(RC filter):

                濾除3843 Pin3腳的噪聲,R5一般使用1KΩ 1/8W,C3一般使用102P/50V的陶質電容,C3若使用電容值較小者,重載可能不開機(因為3843 Pin3瞬間頂到1V);若使♂用電容值較大者,也許會有輕載不開機及短路Pin過大的問題。

                R9(Q1 Gate電阻 ):

                R9電阻的大小,會影響到EMI及溫〇升特性,一般而言阻值大,Q1 turn on / turn off的速度較慢,EMI特性較好,但Q1的★溫升較高、效率較低(主√要是因為turn off速度較慢);若阻值較小, Q1 turn on / turn off的速度較快,Q1溫升較低、效率較高,但EMI較差,一般使用51Ω-150Ω 1/8W。

                R6,C4(控制▂振蕩頻率):

                決定3843的工作頻率,可由Data Sheet得到R、C組成的工作頻率,C4一般為10nf的電容(誤差為5%),R6使用精密電阻,以DA-14B33為例,C4使用103P/50VPE電容,R6為3.74KΩ 1/8W精密電阻,振蕩頻↑率約為45 KHz。

                C5:

                功能類似RC filter,主要功用在於使高壓輕載較不易振蕩,一般使用101P/50V陶質電容。

                U1(PWM IC):

                3843是PWM IC的一種,由Photo Coupler (U2)回授信號控】制Duty Cycle的大小,Pin3腳具▓有限流的作用(最高電壓1V),目前所用的3843中,有KA3843(SAMSUNG)及UC3843BN(S.T.)兩種,兩者腳位相同,但產生的振蕩頻率略有差異,UC3843BN較KA3843快了約2KHz,fT的增加會衍〒生出一些問題(例如:EMI問題、短路問題),因KA3843較難買,所以⌒新機種設計時,盡量使用UC3843BN。

                R1、R11、R12、C2(一次側回路增益控制):

                3843內部有一▼個Error AMP(誤〓差放大器),R1、R11、R12、C2及Error AMP組成一個負回授電路,用來調整回路增益的穩定度,回路增益,調整不恰當可能會造成振蕩或輸出電㊣ 壓不正確,一般C2使用立式積層電容(溫度實力有多恐怖持性較好)。

                U2(Photo coupler)

                光耦合器(Photo coupler)主要@將二次側的信號轉換到一次側(以電流的方式),當二次側的TL431導通後,U2即會將二次側的電流依比例轉換到一次側,此時3843由Pin6 (output)輸出off的信號(Low)來關閉Q1,使用Photo coupler的原因,是為了符■合安規需求(primacy to secondary的距離至少需5.6mm)。

                R13(二次側回←路增益控制):

                控制流過Photo coupler的電流,R13阻Ψ 值較小時,流過Photo coupler的電流較大,U2轉換電流較大,回路增益較快(需要□確認是否會造成振蕩),R13阻值較大時,流過Photo coupler的電流較小,U2轉換電流較小,回路增益較慢,雖然較不易造成振蕩,但需註意輸出電壓是否正常。

                U3(TL431)、R15、R16、R18

                調整輸出電壓的大小, ,輸出電壓不可超過38V(因為TL431 VKA最大為36V,若再加Photo coupler的VF值,則Vo應在38V以下較安全),TL431的Vref為2.5V,R15及R16並聯的目的ω使輸出電壓能微調,且R15與R16並聯後的值不可太大(盡量在2KΩ以下),以免造成輸出不準。

                R14,C9(二次側回☉路增益控制):

                控制□二次側的回路增益,一般而言將電容放大會使∞增益變慢;電容放小會使增益變快,電阻的特性∮則剛好與電容相反,電阻放大增益變快;電阻放小增】益變慢,至於何謂增益調整的最佳值,則可以Dynamic load來量測,即可取得一個最◣佳值。

                D4(整流二極管):

                因為輸出電☆壓為3.3V,而輸出□ 電壓調整器(Output Voltage Regulator)使用TL431(Vref=2.5V)而非TL432(Vref=1.25V),所以必須多增加一組繞組提供Photo coupler及TL431所需的電源,因為U2及U3所◣需的電流不大(約10mA左右),二極管↑耐壓值100V即可,所以只需使用1N4148(0.15A/100V)。

                C8(濾波電容):

                因為U2及U3所需的電流不大,所以只要使用1u/50V即可。

                D5(整流二極管):

                輸出整流二Ψ 極管▓,D5的使用需考慮:

                電流值

                二 狂風身影一閃極管的耐壓值

                以此電路為例,輸出電流4A,使用10A的二極管(Schottky)應該可以,但經點溫升驗↑證後發現D5溫度偏高,所以必須換為【15A的二極管,因為10A的VF較15A的VF 值大。耐壓部分40V經驗證後符合,因此最後▽使用15A/40V Schottky。

                C10,R17(二次側snubber) :

                D5在截止的瞬↓間會有※spike產生,若spike超過二極管(D5)的耐壓值,二極管會有被擊穿的危險,調整snubber可適當情況的減少Ψ spike的電壓值,除保護二極管外亦可改善EMI,R17一般使用1/2W的電阻,C10一般使用耐壓500V的陶質電容,snubber調整的過╱程(264V/63Hz)需註意R17,C10是否」會過熱,應避免此種情況發√生。

                C11,C13(濾波電容):

                二次側第一級『濾波電容,應使用內阻較小的電容(LXZ,YXA…),電容選擇是否洽當可依以下三點來判定:

                輸出Ripple電壓是符合規格

                電容溫度是否超過額定值

                電容值兩端電壓是』否超過額定值

                R19(假負載):

                適當的使用假負載可使線路更穩定,但假負卐載的阻值不可太小,否則會影響ξ 效率,使用時亦須註意是否超過電阻的↑額定值(一般設計只使用額定瓦數的一半)。

                L3,C12(LC濾波電路):

                LC濾波電路為第★二級濾波,在不影響線路穩定的情況下攻擊卻是全都被擋了下來,一般會將L3 放大(電感量較大),如此C12可使用較△小的電容值。

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