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电源ic原理(电源ic长什么样)

导语:电源IC FAE 7年经历

感觉每次上电源网,都隔了好长时间,想想当时刚入行时,特别好学,在电源网上学到很多东西,也交了很多志同道合朋友。这一晃,大家都老了,都从懵懂少年到油腻的中年大叔,也看着很多朋友们从助工一步步到工程师,主力工程师。有些能力强的朋友有做研发主管带团队的。这些年,我也在成长,开贴打算说说这几年的事,也算做个总结。有技术问题的,大家可以交流下,FAE的工作,本来也是协助研发处理技术问题。

看过我以前帖子的,应该知道,我10年入行,助工开始,12年换了工作,做研发,15年初由研发转为FAE,这一做就步入了第7个年头了。

想深入浅出的讲解下开关电源,想让刚入行的人,也有大致的了解,所以前期可能会说的都很简单。

打算规划更新流程为:

1、反激的工作原理。

2、方案的选型与变压器设计。

3、EMI的整改。

1、反激的工作原理。

1-1、原边反馈的反激工作原理。

IC方案的升级,一般以更低的成本,更优化性能为前提,所以现在IC的外围是越来越简单了,以前我们做36W以上都是需要光耦817和431做反馈。原边反馈一般只做36W以内,随着IC方案的更新升级,现在也有做80W以内的原边,工作模式由单纯的DCM模式,拓展到CCM模式,至于DCM和CCM的区别,后面讲解。目前我在做启臣微的代理,所以以启臣微的方案为例子。

原理图:

1-1-1、电源上电,通过R5R6给C2充电,达到IC工作电压,GATE驱动脚输出驱动脉冲波形,Q1 MOS管导通,电流流向如下:

形成环路给变压器电感充电。因变压器的同名端反向,此时次级是不导通的,能量全部储存再变压器里,VCC绕组分压后接4脚(FB脚),做反馈。这里就要说说IC的内部原理结构

实际原边的反馈原理和副边的反馈原理是一个道理,FB脚电压波形和IC的内部基准做比较,输出一个可变的直流电压,再和内部的三角波比较,来决定改变占空比(PWM)或者频率(PFM),达到平稳输出电压的作用。

说个题外话,一般我们都会给客户发IC的规格书,规格书你们会仔细看下吗,是否理解里面的参数所表达的意义。如果有想了解的,我后面可以解释下。

1-1-2、因为反馈的原因,IC驱动关断,MOS管也关断。次级二极管导通,变压器通过二极管给输出负载供电并给输出电容CE3充电。

1-1-3、然后回到1-1-1步骤。MOS管导通,输出二极管D11截止,又给变压器充电,此时因为二极管截止了,输出通过输出电解电容放电来保证输出的持续性,所以实际次级供电只工作了一个周期的一小部分(实际多大,主要看电源占空比),另一部分的周期由电解放电,所以为什么会有纹波电压的原因就在这里,所以需要加大电解容量来降低纹波。就不要问我为什么变压器和二极管能产生导通和截止,这个你们要把高中的知识扔回给老师吗,高中老师可要哭了。

工作原理说完了,下面我们说说参数设计和变压器设计,也是按这个原理图来选型吧。上面原理图的参数根据输出功率来改变,CR6234这个IC我调过,MOS管驱动能力不够,如果是驱动平面MOS,最大只能驱动7A65的MOS,这个就限制了电源的功率。正常7A的MOS加散热片的话,功率在36W左右(不排除有些用来做60W,实际看扇热情况)。如果是驱动COOLMOS,最大可以驱动550MR左右,也就是12A左右的COOLMOS,这样,功率就大很多了,可以做60W左右,那为什么只能驱动7A的平面MOS却能驱动12A的COOLMOS?因为COOLMOS需要的驱动能力会小点。

顺便说个小知识,COOLMOS的命名规则,耐压+内阻,基本每家的COOLMOS的都遵循了这个命名。比如说安海的COOLMOS,ASA65R550E 实际就是650V 550MR的内阻,ASA65R350E :650V350MR的内阻,ASA80R290E:800V290MR的内阻,最近刚好有个单管正激 48V200W的项目上用到(磁吸电源)

看到内阻就大约是知道是多少A的MOS了,这平常需要看一些规格书的时候,要让自己记下来,比如 2A650V的内阻大约在4R左右,4A650V的内阻在2R左右,7A650V的MOS,内阻再1.2R左右。这些参数对于研发来说都是需要记忆的,因为晶元越小,内阻就越大,所以你知道为什么同样是4A/7A的MOS,但是价格还是有差吧,你可能认为是品牌决定,其实品牌只是占一小部分,这个差价大多来源于MOS的晶元和框架。为什么有些牌子的4A的MOS会价格低点,你剪开MOS就知道价格差在哪了。当你记得这些内阻参数,谁想忽悠你都比较难

有点扯远了,回到驱动能力的问题,以前老IC的驱动能力会在规格书里标注,现在的IC规格书已经慢慢不标注这个参数了,但是我们可以从驱动波形来看驱动能力,之前推广启达的IC时,刚好测试了CR6234的驱动波形,所以留有波形

可以看到驱动10N65的平面MOS时,驱动的上升沿明显拉长了,而且驱动波形已经畸变的很严重了,这个导致MOS开关损耗很大,效率低,MOS管发热严重。平常我们整改辐射时,比较难整30M-80M位置时,改大驱动电阻是有效果,但是还是需要注意下驱动波形,如果改的太大,驱动的上升沿太长,辐射是过了,但是MOS管发热严重,导致电源工作不稳定,并有可能有炸机的风险,那就得不偿失了。一般上升沿 1-1.2US为宜,如果还整不过,就建议改其他位置了,毕竟,改变压器绕法不香吗。

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