开关电源设计流程(含变压器计算)详解(2)

R5，C3(RC filter):

滤除3843 Pin3脚的噪声，R5一般使用1K 1/8W，C3一般使用102P/50V的陶质电容，C3若使用电容值较小者，重载可能不开机(因为3843 Pin3瞬间顶到1V);若使用电容值较大者，也许会有轻载不开机及短路Pin过大的问题。 R9(Q1 Gate电阻 ):

R9电阻的大小，会影响到EMI及温升特性，一般而言阻值大，Q1 turn on / turn off的速度较慢，EMI特性较好，但Q1的温升较高、效率较低(主要是因为turn off速度较慢);若阻值较小， Q1 turn on / turn off的速度较快，Q1温升较低、效率较高，但EMI较差，一般使用51 -150 1/8W。

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R2(启动电阻):

R4 (Line Compensation):

高、低压补偿用，使3843 Pin3脚在90V/47Hz及264V/63Hz接近一致(一般使用750K ~1.5M 1/4W之间)。 R3，C6，D1 (Snubber):

C6的耐压值以两端实际压差为准(一般使用耐压500V的陶质电容)。

Q1(N-MOS): 否超过额定值。 R8:

R8的作用在保护Q1，避免Q1呈现浮接状态。 R7(Rs电阻):

以免因零件误差而顶到1V)。

的VGS耐压值，原则上使用公司的现有料(一般使用1/2W即可).

提供3843第一次启动的路径，第一次启动时透过R2对C7充电，以提供3843 VCC所需的电压，R2阻值较大时，turn on

的时间较长，但短路时Pin瓦数较小，R2阻值较小时，turn on的时间较短，短路时Pin瓦数较大，一般使用220K /2W M.O。.

此三个零件组成Snubber，调整Snubber的目的:1.当Q1 off瞬间会有Spike产生，调整Snubber可以确保Spike不会超过

Q1的耐压值，2.调整Snubber可改善EMI.一般而言，D1使用1N4007(1A/1000V)EMI特性会较好.R3使用2W M.O.电阻，

目前常使用的为3A/600V及6A/600V两种，6A/600V的RDS(ON)较3A/600V小，所以温升会较低，若IDS电流未超过3A，

应该先以3A/600V为考虑，并以温升记录来验证，因为6A/600V的价格高于3A/600V许多，Q1的使用亦需考虑VDS是

3843 Pin3脚电压最高为1V，R7的大小须与R4配合，以达到高低压平衡的目的，一般使用2W M.O.电阻，设计时先决

定R7后再加上R4补偿，一般将3843 Pin3脚电压设计在0.85V~0.95V之间(视瓦数而定，若瓦数较小则不能太接近1V，

R6，C4(控制振荡频率):

决定3843的工作频率，可由Data Sheet得到R、C组成的工作频率，C4一般为10nf的电容(误差为5%)，R6使用精密电阻，以DA-14B33为例，C4使用103P/50V PE电容，R6为3.74K 1/8W精密电阻，振荡频率约为45 KHz。 C5:

功能类似RC filter，主要功用在于使高压轻载较不易振荡，一般使用101P/50V陶质电容。 U1(PWM IC):

3843是PWM IC的一种，由Photo Coupler (U2)回授信号控制Duty Cycle的大小，Pin3脚具有限流的作用(最高电压1V)，目前所用的3843中，有KA3843(SAMSUNG)及UC3843BN(S.T.)两种，两者脚位相同，但产生的振荡频率略有差异，

D4(整流二极管):

因为输出电压为3.3V，而输出电压调整器(Output Voltage Regulator)使用TL431(Vref=2.5V)而非TL432(Vref=1.25V)，所以必须多增加一组绕组提供Photo coupler及TL431所需的电源，因为U2及U3所需的电流不大(约10mA左右)，二极管耐压值100V即可，所以只需使用1N4148(0.15A/100V)。 C8(滤波电容):

因为U2及U3所需的电流不大，所以只要使用1u/50V即可。

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新机种设计时，尽量使用UC3843BN。

R1、R11、R12、C2(一次侧回路增益控制):

稳定度，回路增益，调整不恰当可能会造成振荡或输出电压不正确，一般C2使用立式积层电容(温度持性较好)。 U2(Photo coupler)

为了符合安规需求(primacy to secondary的距离至少需5.6mm)。 R13(二次侧回路增益控制):

不易造成振荡，但需注意输出电压是否正常。 U3(TL431)、R15、R16、R18 调整输出电压的大小，Vo=Vrefx

且R15与R16并联后的值不可太大(尽量在2KΩ以下)，以免造成输出不准。 R14，C9(二次侧回路增益控制): 值。

UC3843BN较KA3843快了约2KHz，fT的增加会衍生出一些问题(例如:EMI问题、短路问题)，因KA3843较难买，所以

3843内部有一个Error AMP(误差放大器)，R1、R11、R12、C2及Error AMP组成一个负回授电路，用来调整回路增益的

光耦合器(Photo coupler)主要将二次侧的信号转换到一次侧(以电流的方式)，当二次侧的TL431导通后，U2即会将二次侧

的电流依比例转换到一次侧，此时3843由Pin6 (output)输出off的信号(Low)来关闭Q1，使用Photo coupler的原因，是

控制流过Photo coupler的电流，R13阻值较小时，流过Photo coupler的电流较大，U2转换电流较大，回路增益较快(需

要确认是否会造成振荡)，R13阻值较大时，流过Photo coupler的电流较小，U2转换电流较小，回路增益较慢，虽然较

(R13//R16)+R18，输出电压不可超过38V(因为TL431 V最大为36V，若再加

KA

R15//R16Photo coupler的VF值，则Vo应在38V以下较安全)，TL431的Vref为2.5V，R15及R16并联的目的使输出电压能微调，

控制二次侧的回路增益，一般而言将电容放大会使增益变慢；电容放小会使增益变快，电阻的特性则刚好与电容相反，电阻放大增益变快；电阻放小增益变慢，至于何谓增益调整的最佳值，则可以Dynamic load来量测，即可取得一个最佳

D5(整流二极管):

输出整流二极管，D5的使用需考虑: 电流值 二极管的耐压值

以DA-14B33为例，输出电流4A，使用10A的二极管(Schottky)应该可以，但经点温升验证后发现D5温度偏高，所以必须换为15A的二极管，因为10A的VF较15A的VF 值大。耐压部分40V经验证后符合，因此最后使用15A/40V Schottky。 C10，R17(二次侧snubber) :

D5在截止的瞬间会有spike产生，若spike超过二极管(D5)的耐压值，二极管会有被击穿的危险，调整snubber可适当的

90V/47Hz = 115V/60Hz = 132V/60Hz = 180V/60Hz = 230V/60Hz = 264V/63Hz =

Duty Cycle , fT:

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snubber调整的过程(264V/63Hz)需注意R17,C10是否会过热，应避免此种情况发生。 C11，C13(滤波电容):

二次侧第一级滤波电容，应使用内阻较小的电容(LXZ，YXA…)，电容选择是否洽当可依以下三点来判定: 输出Ripple电压是符合规格 电容温度是否超过额定值 电容值两端电压是否超过额定值 R19(假负载):

值(一般设计只使用额定瓦数的一半)。 L3，C12(LC滤波电路): 值。

设计验证:(可分为三部分) 设计阶段验证 样品制作验证 QE验证 设计阶段验证

说明(验证项目视规格而定)。 电气规格验证:

3843 PIN3脚电压(full load 4A) :

0.83V 0.83V 0.83V 0.86V 0.88V 0.91V

减少spike的电压值，除保护二极管外亦可改善EMI，R17一般使用1/2W的电阻，C10一般使用耐压500V的陶质电容，

适当的使用假负载可使线路更稳定，但假负载的阻值不可太小，否则会影响效率，使用时亦须注意是否超过电阻的额定

LC滤波电路为第二级滤波，在不影响线路稳定的情况下，一般会将L3 放大(电感量较大)，如此C12可使用较小的电容

设计实验阶段应该养成记录的习惯，记录可以验证实验结果是否与电气规格相符，以下即就DA-14B33设计阶段验证做

90V/47Hz

fT=46.8KHzton=10.15usT=21.35usDutyCycle=47.5%…… 此处隐藏：3737字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……