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電源適配器設(shè)計(jì)前各參數(shù)

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電源適配器設(shè)計(jì)前各參數(shù)

以NXP的TEA1832圖紙做說明。分析電路參數(shù)設(shè)計(jì)與優(yōu)化并到認(rèn)證至量產(chǎn)。所有元器件盡量選擇電源適配器公司現(xiàn)有的或者量大的元件，方便后續(xù)降成本。

1、輸入端：FUSE選擇需要考慮到I^2T參數(shù)。保險(xiǎn)絲的分類，快斷，慢斷，電流，電壓值，保險(xiǎn)絲的認(rèn)證是否齊全。保險(xiǎn)絲前的安規(guī)距離2.5mm以上。設(shè)計(jì)時(shí)盡量放到3mm以上。需考慮打雷擊時(shí)，保險(xiǎn)絲I2T是否有余量，會(huì)不會(huì)打掛掉。
2、電源適配器壓敏電阻：圖中可以增加一個(gè)壓敏電阻，一般采用14D471,也可采用561，直徑越大抗浪涌電流越大，也有增強(qiáng)版的10S471,14S471等，一般14D471打1KV,2KV雷擊夠用了，增加雷擊電壓就要換成MOV+GDT。有必要時(shí)，壓敏電阻外包個(gè)熱縮套管。
3、NTC：圖中可以增加個(gè)NTC,有的客戶有限制冷啟動(dòng)浪涌電流不超過60A,30A，NTC的另一個(gè)目的還可以在雷擊時(shí)扛部分電壓，減下MOSFET的壓力。選型時(shí)注意NTC的電壓，電流，溫度等參數(shù)。
4、共模電感：傳導(dǎo)與輻射很重要的一個(gè)濾波元件，共模電感有環(huán)形的高導(dǎo)材料5K,7K,0K,12K,15K，常用繞法有分槽繞，并繞，蝶形繞法等，還有UU型，分4個(gè)槽的ET型。這個(gè)如果能共用老機(jī)種的最好，成本考慮，傳導(dǎo)輻射測(cè)試完成后才能定型。
5、X電容選擇：需要與共模電感配合測(cè)試傳導(dǎo)與輻射才能定容值，一般情況為功率越大X電容越大。
6、如果認(rèn)證有輸入L,N的放電時(shí)間要求，需要在X電容下放2并2串的電阻給電容放電。
7、橋堆的選擇：一般需要考慮橋堆能過得浪涌電流，耐壓和散熱，防止雷擊時(shí)壞掉。
8、VCC啟動(dòng)電阻：注意啟動(dòng)電阻的功耗，主要是耐壓值，1206一般耐壓200V,0805一般耐壓150V，能多留余量比較好。
9、輸入濾波電解電容：一般看成本的考慮，輸出保持時(shí)間的10mS，按照電解電容容值的最小情況80%容值設(shè)計(jì)，不同廠家和不同的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)有點(diǎn)出入，有一點(diǎn)要注意普通的電解電容和扛雷擊的電解電容，電解電容的紋波電流關(guān)系到電容壽命，這個(gè)看品牌和具體的系列。
10、輸入電解電容上有并聯(lián)一個(gè)小瓷片電容，這個(gè)平時(shí)體現(xiàn)不出來用處，在做傳導(dǎo)抗擾度時(shí)有效果。
11、RCD吸收部分：R的取值對(duì)應(yīng)MOSFET上的尖峰電壓值，電源適配器如果采用貼片電阻需注意電壓降額與功耗。C一般取102/103 1KV的高壓瓷片，整改輻射時(shí)也有可能會(huì)改為薄膜電容效果好。D一般用FR107,FR207，整改輻射時(shí)也有改為1N4007的情況或者其他的慢管，或者在D上套磁珠（K5A,K5C等材質(zhì)）。小功率電源適配器，RC可以采用TVS管替代，如P6KE160等。
12、MOSFET的選擇，起機(jī)和短路情況需要注意SOA。高溫時(shí)的電流降額，低溫時(shí)的電壓降額。一般600V 2-12A足夠用與100W以內(nèi)的反激，根據(jù)成本來權(quán)衡選型。整改輻射時(shí)很多方法沒有效果的時(shí)候，換個(gè)MOSFET就過了的情況經(jīng)常有。
13、MOSFET的驅(qū)動(dòng)電阻一般采用10R+20R，阻值大小對(duì)應(yīng)開關(guān)速度，效率，溫升。這個(gè)參數(shù)需要整改輻射時(shí)調(diào)整。
14、MOSFET的GATE到SOURCE端需要增加一個(gè)10K-100K的電阻放電。
15、MOSFET的SOURCE到GND之間有個(gè)Isense電阻，功率盡量選大，盡量采用繞線無感電阻。功率小，或者有感電阻短路時(shí)有遇到過炸機(jī)現(xiàn)象。
16、Isense電阻到IC的Isense增加1個(gè)RC，取值1K,331，調(diào)試時(shí)可能有作用，如果采用這個(gè)TEA1832電路為參考，增加一個(gè)C并聯(lián)到GND。
17、不同的IC外圍引腳參考設(shè)計(jì)手冊(cè)即可，根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)在IC引腳處放濾波電容。
18、變壓器的設(shè)計(jì)，反激變壓器設(shè)計(jì)論壇里面討論很多，不多說。還是考慮成本，盡量不在變壓器里面加屏蔽層，頂多在變壓器外面加個(gè)十字屏蔽。變壓器一定要驗(yàn)算delta B值，防止高溫時(shí)磁芯飽和。delta B=L*Ipk/（N*Ae），L(uH),Ipk（A),N為初級(jí)砸數(shù)（T）,Ae（mm2）。（參考TDG公司的磁芯特性（100℃）飽和磁通密度390mT，剩磁55mT，所以ΔB值一般取330mT以內(nèi)，出現(xiàn)異常情況不飽和，一般取值小于300mT以內(nèi)。我之前做反激變壓器取值都是小于0.3的）附，學(xué)習(xí)zhangyiping的經(jīng)驗(yàn)（所以一般的磁通密度選擇1500高斯，變壓器小的可以選大一些，變壓器大的要選小一些，頻彔高的減小頻彔低的可以大一些吧。）
變壓器的VCC輔助繞組盡量用2根以上的線并繞，之前很大批量時(shí)有碰到過有幾個(gè)輔助繞組輕載電壓不夠或者重載時(shí)VCC過壓的情況，2跟以上的VCC輔助繞線能盡量耦合更好解決電壓差異大這個(gè)問題。
附注：有興趣驗(yàn)證這個(gè)公式的話，可以在最低電壓輸入，輸出負(fù)載不斷增加，看到變壓器飽和波形，飽和時(shí)計(jì)算結(jié)果應(yīng)該是500mT左右（25℃時(shí)，飽和磁通密度510mT）。

借鑒TDG的磁芯基本特征圖。
19、輸出二極管效率要求高時(shí)，可以采用超低壓降的肖特基二極管，成本要求高時(shí)可以用超快恢復(fù)二極管。
20、輸出二極管并聯(lián)的RC用于抑制電壓尖峰，同時(shí)也對(duì)輻射有抑制。
21、光耦與431的配合，光耦的二極管兩端可以增加一個(gè)1K-3K左右的電阻，Vout串聯(lián)到光耦的電阻取值一般在100歐姆-1K之間。431上的C與RC用于調(diào)整環(huán)路穩(wěn)定，動(dòng)態(tài)響應(yīng)等。
22、Vout的檢測(cè)電阻需要有1mA左右的電流，電流太小輸出誤差大，電流太大，影響待機(jī)功耗。
23、輸出電容選擇，輸出電容的紋波電流大約等于輸出電流，在選擇電容時(shí)紋波電流放大1.2倍以上考慮。
24、2個(gè)輸出電容之間可以增加一個(gè)小電感，有助于抑制輻射干擾，有了小電感后，第一個(gè)輸出電容的紋波電流就會(huì)比第二個(gè)輸出電容的紋波電流大很多，所以很多電路里面第一個(gè)電容容量大，第二個(gè)電容容量較小。
25、輸出Vout端可以增加一個(gè)共模電感與104電容并聯(lián)，有助于傳導(dǎo)與輻射，還能降低紋波峰峰值。
26、需要做恒流的情況可以采用專業(yè)芯片，AP4310或者TSM103等類似芯片做，用431+358都行，注意VCC的電壓范圍，環(huán)路調(diào)節(jié)也差不多。
27、有多路輸出負(fù)載情況的話，電源的主反饋電路一定要有固定輸出，或者假負(fù)載，否則會(huì)因?yàn)轳詈?，burst模式等問題導(dǎo)致其他路輸出電壓不穩(wěn)定。28、初級(jí)次級(jí)的大地之間有接個(gè)Y電容，一般容量小于或等于222，則漏電流小于0.25mA，不同的產(chǎn)品認(rèn)證對(duì)漏電流是有要求的，需注意。
算下來這么多，電子元器件基本能定型了，整個(gè)初略的BOM可以評(píng)審并參考報(bào)價(jià)了。BOM中元器件可以多放幾個(gè)品牌方便核成本。如客戶有特殊要求，可以在電路里面增加功能電路實(shí)現(xiàn)。如不能實(shí)現(xiàn)，尋找新的IC來完成，相等功率和頻率下，IC的更改對(duì)外圍器件影響不大。如客戶溫度范圍的要求比較高，對(duì)應(yīng)元器件的選項(xiàng)需要參考元器件使用溫度和降額使用。

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| 發(fā)布時(shí)間：2018.06.19    來源：電源適配器廠家
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