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白金PC电源技术分析.docx

上传人:小雄 2021/7/18 文件大小:391 KB

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文档介绍

文档介绍:第一部分:交流输入
输入保险、开关、彳氐匝数的共模电感(电感高频性能好),Y电容接PE地,用 接地的导体将其屏蔽。
应该注意到热敏电阻和压敏Y电容都有套管覆盖,安规比较注意。
输入差模电感采用了铁硅铝磁环,,铁硅铝磁环的 耗损比传统使黄白铁粉芯少了很多。
PCB走线上,都经过了两个X电容, , 能较好的提高了差模LC滤波器的截止频率,提升了滤波效果。
共模电感使用了体积非常大的高磁导率铁氧体磁环其直径为
T29*19*14//AL8700 ,,电感量为10mH ,并且要注 意到,只在磁环表面只有绕了一层,第二层绕的很分散,这样主要是为了降低绕 组之间的寄生电容,提高电感的截止频率。另外在共模电感前面冯上接Y电容, 形成LC滤波器,提升共模抑制效果。
整流桥用了 2个并联,并且是共用一个散热片,这样使两个二极管的热耦合, 均流效果好一点。
第二部分:PFC (计算表)
PFC部分的电感,,采用铁硅铝 磁环,其体积为:40mm*20mm。PFC部分使用两个MOSFET并联(型号: 6R125P ),使用一个二极管输出型号:ROHE SCS108AG ),电容为430V/390uF
两个。PFC高压母线通过Y电容连接到次级输出地。
PFC的控制芯片是NCP1654//65KHZ ,是8脚平均电流控制器。其驱动输出 ,能很好的驱动较大功率的MOSFEL下面是NCP1654的典型 应用。
这个IC的功能有:
输出过压保护、反馈开环保护(通过关闭驱动实现)、输入欠压好过压保护(B0 引脚还集成AC波形检测)、内置软启动、过流保护、过功率限制。
1 脚 GND
2脚AC波形和误差放大器的信号的乘法器输出,为电流信号。通过VM引脚 的电容和电阻转为电压形式,用于产生跟随AC波形的PWM信号。
3脚电流检测,IC内部有电流源,通过CS夕卜接的电阻检测,整流桥端的电压, 来实现电流控制,该引脚有电流限制和过功率保护功能。
4脚BO AC波形输入和欠压过压保护功能。
5脚反馈的误差放大器补偿部分
6脚输出电压检测
7脚VCC工作电压9-20V。
,驱动能力较为强大。
该PFC控制IC的特点:内置有欠压过压保护、FB引脚集成输出过压保护、
CS引脚集成电流限制和过功率保护、平均电流模式控制。
PFC部分效率测试和分析:
在不通电(未加直流偏置)测试PFC电感(铁硅铝材质),电感量为360uHo 经计算在满载860瓦和低压90V输入时,在电流的直流偏置作用下,电感量会 下降55-60%。因此可以得出该PFC电感的满载电感量为210uH,经计算取电 感纹波电流为44% *电感电流三角波的平均值。在这个比例下,可以在90V输
入下得到210uH的电感量。由于他们采用的是外径40mm、厚度20mm的磁 环,我找了美磁铁硅铝的产品手册,最为接近的是77083 ,外径40mm厚度 15mm ,磁导率为60 ,电感系数AL为81。
计算满载所需要的电感量和考虑直流偏置下的电感量下降,可以得到75画使 用77083-A7磁环)能符合210uH的要求。由于铁硅铝的磁环在高频和高磁通 摆幅下磁芯耗损较大,考虑是否需要通过加大匝数降低磁芯的dB变化,来降彳氐 磁芯损耗。
我没有数他们的磁环上的匝数,但是可以看到匝数并不少。他们的磁环采用铜 ,。我用电流密度5A/mm人2 ,计算满足
低压满载的电流至少需要2股1mm的铜线,但考虑PC电源的大风扇,所以他 们的电流密度选的大一些,这样降低了一些铜线消耗,加大了铜线DC损耗。
,磁环耗损为3W ,磁芯耗损计 算公式来于美磁的产品手册。所以用75匝,磁芯耗损还是较大,如果有条件应 该进一步的加大铜线匝数,降低磁芯的dB值,这样才能降低在彳氐压满载时的磁 芯损耗,提升效率。
验算磁通密度
Bdc:-
L・lin k・r
No•Aee ・2
= T
L ・ lin_rsm
No•Aee
= T
Bac_norz=
Z_no_/oad. 80%.
/o・r
1 -Dnor
No・Aee・2
= T
c …(Bac' 闩:=193 • I ―^―
2 01
ZfewV29
=
r 8ac nor j2 01
(few\1
:
Aie