【導讀】要設計一款好電源,要使用好場效應管,需要具備哪些基本的功力?一個真正的電源工程師是如何工作的呢?把電源板看成一個統一體,然后用所需用常用電路相拼,這樣就能得出一款好的產品嗎?對于新產品,要用什么樣的電路才有把握?
電源用通常理解的話說:是一種可以為電子電器提供合適電壓,電流,波形與頻率的轉換裝置!比如:直流電源,可以理解為頻率為零,波形為直線的電源。交流電源,可以理解為電壓交替變換(正負在兩電極間轉換),有頻率,波形的電源!不管哪一種電源,都可以用微分積分數學把它在任一點時間內的值求解,且有唯一解,比如:方波,是有無數量級的正弦波組成,因此,方波可以分解為奇次諧波與牛次諧波,我們一般取值3次諧波就可以滿足要求,占功率最大部分是基波。
由于現在的電源采用的變壓器基本上為高頻磁心,所以場效應管就成為主要的功率器件!大家都明白,場效應管是工作在開關狀態(tài)的,所以以它作為功率管,電源輸出的都是脈沖方波,因此場效應管為功率的電源都帶有很大份量的諧波與基波!對于場效應管為開關功率管的電源,還要明白的就是:場效應管所生產的損耗90%是在開通至關斷的時間內生產的,因為開通與關斷時間內都有一個很大的瞬間電阻!所以解決開關電源問題,其實主要的工作就是如何減小開通,關斷損耗,對于諧波,可以通過濾波器來解決!我們還有一點要明白的就是:場效應管對瞬間變化的電壓很敏感,所以給它供電的電源必須電壓要穩(wěn)定!最后要明白的就是:它的柵極電阻很大,一點點電壓就可以讓其開通,基本上不要求有電流。所以場效應管是一種電壓控制元件。
使用好場效應管的注意事項:
1、供電電壓要穩(wěn)定。
2、控制好開通,關斷損耗。
3、適當降低柵極電阻,防止誤導通。
4、要有低通放電電路與速充電電路,因為場管是柵極有電容,其電容充電要快,放電也要快!所以要用圖騰柱電路。
如何設計一款好電源:
第一:確定你的電源功率與輸入電壓。由電源功率選擇開關管的開關電流,變壓器體積,輸入電壓確定開關管的耐壓與變壓器輸入圈數。
第二 :不管何種電壓,電源功率,用到場管都要有低通放電與速充電電路。
第三:變壓器要有吸收電路,把諧波吸收。
第四:場管柵極內阻要用電阻接地拉低。
第五:要選擇合適的開關頻率,保證靜太損耗最小的同時,場管轉換效率最高。
[page]
第六:對于輸入電壓超過75V時,要考濾諧振電路作為負助功能電路。
第七:功率過大時,要考濾PFC電路接入設計中。
第八:驅動信號要穩(wěn)定!且要有5V以上。
不管是開關電源,逆變電源,高頻設計成為主要的技術手段與主流!對于很多沒計過電源或是對電源設計還未達到項目開發(fā)能力的人來說,一想到設計,就會想到各種各樣的計算模式!這種想法是對的,但做法是錯的!真正的電源高手從來不去計算太多的。就算元件有1000個,也不會動筆去算得太多!但出來的電源卻是效果超好。為什么呢?因為有經驗!
一個真正的電源工程師是如何工作的呢:
一:接過電源設計要求!評估成本,定可行性方案。
二:根據客戶報價!給定大體的元件成本與生產成本,可行性電路。
三:構想出原理圖!確定所選取的功率管,變壓器,最穩(wěn)定最簡單生產又方便的原理方案。
四:根據原理圖,客戶給定的樣板要求或外殼要求設計PCB。
五:根據原理圖,裝配合適元件,對電器參數調整。讓本機在最低要求下能正常工作。
六:上負載測試,功率達80測式,檢查輸出波形,電壓要求,電磁性能,功率管溫度,電壓穩(wěn)定度,轉換效率。在這一個程中,對電子元件進行合適的參數調整。
七:強化測試!也就是超負何,短路,低壓,過壓,強溫,防震等測試。
八:根據樣板確定原理圖準確的參數,定好方位圖,物料圖,發(fā)給生產部,倉管,跟單員,對樣板進行小批量生產。
九:對樣板進行嚴格測試,各種性能OK,由業(yè)務員發(fā)給客戶評估。OK了,可以量產。
十:以后生產對項目進行跟蹤,改良,以最短時間,最好質量給客戶出貨。
從上十點,沒提過工程師的參數是如何得出來的。其實,工程師所有參數是從經驗與調試中出來的。我們設計電源,對參數的計算95%是不要的。比如逆變器,1000W,可以用兩個55,因為每個都能達500,也可以用4個40,因為每個40可以達350W。變壓器,哪用算呢!不過要有經驗。當然你也可以參考完成的產品來定!線圈數,我們也要給驗。電路參數,對于電子元件,就哪幾個:電阻,電容,二極管,三極管,電感,熱敏,壓敏,場管,變壓器,保險,集成電路等。各個元件的組合,也就是我們的基本電路:放大,濾波,隔離,信號源,穩(wěn)壓,比較,電流放大,電壓放大等常駐用電路。當然還要加上自己想出來的一些獨立電路!
所以,可以把電源板看成一個統一體,然后有所需用常用電路相拼。這樣就能得出一款好的產品。對于新產品,要用自己比較了解又有把握的電路!如不是,設計出來的產品,在生產上問題就會非常多!