Application d'un substrat en aluminium et d'un PCB multicouche dans l'alimentation à découpage
Ensuite, l'application du substrat en aluminium dans l'alimentation à découpage et du PCB multicouche dans le circuit d'alimentation à découpage est discutée.
Substrat en aluminium par sa propre structure, avec les caractéristiques suivantes : la conductivité thermique est très bonne, cuivre lié d'un seul côté, l'appareil ne peut être placé que dans la surface du cuivre lié, ne peut pas ouvrir le trou de câblage électrique et ne peut donc pas être placé comme un seul panneau. cavalier.
Sur le substrat en aluminium, un dispositif de patch, un tube de commutation et un tube redresseur de sortie sont généralement placés pour conduire la chaleur à travers le substrat, avec une faible résistance thermique et une fiabilité élevée. Le transformateur adopte une structure de patch planaire, qui peut également dissiper la chaleur à travers le substrat. , et son élévation de température est inférieure à celle du conventionnel. Le transformateur de la même spécification adopte une structure de substrat en aluminium, qui peut obtenir une puissance de sortie plus grande. Un fil de raccordement de plaque de base en aluminium peut être utilisé pour relier le chemin. L'alimentation électrique du substrat en aluminium est généralement composée de deux cartes imprimées, l'autre circuit de commande placé sur la carte, les deux cartes grâce à une connexion physique entre la synthèse de l'une.
En raison de l'excellente conductivité thermique de la plaque d'aluminium, difficile en petite quantité de soudage manuel, le refroidissement de la soudure est trop rapide, les problèmes faciles existent, une méthode simple et pratique, sera un fer électrique commun utilisé avec la fonction de réglage de la température de repassage), retournez-le, repassez, bien orienté et fixe, la température à 150 ℃ environ, placez la plaque d'aluminium sur le fer, le temps de chauffage, puis fixez les composants et soudez selon la méthode conventionnelle, la température du fer avec l'appareil est facile à souder conseillé, appareil élevé dommages lorsque cela est possible, le cuivre ou plaque d'aluminium, l'effet de soudage à basse température est mauvais, soyez flexible.
Ces dernières années, avec le circuit imprimé multicouche utilisé dans le circuit d'alimentation à découpage, permettant d'imprimer un transformateur de ligne, en raison de la plaque sandwich, l'espacement des couches est petit, peut également utiliser pleinement la section de fenêtre du transformateur, peut en ajouter un ou deux sur la pièce de circuit imprimé principale composée d'une bobine imprimée multicouche pour utiliser la fenêtre, réduire la densité de courant de ligne en raison de la bobine imprimée, réduire l'intervention manuelle, bonne consistance du transformateur et structure plate, l'inductance de fuite est faible, bon couplage. Noyau ouvert , bonne condition de dissipation thermique.
En raison de ses nombreux avantages, il est propice à la production de masse et est donc largement utilisé. Cependant, l'investissement initial en recherche et développement est important, ce qui ne convient pas à une production à petite échelle.
L'alimentation à découpage est divisée en deux formes : isolée et non isolée. Ici, nous parlons principalement de la forme topologique de l'alimentation à commutateur isolé. Les sources d'alimentation isolées peuvent être divisées en deux catégories selon la structure : excitation avant et excitation arrière. Le type Flyback fait référence au bord auxiliaire coupé lorsque le côté d'origine du Le transformateur est allumé et le transformateur accumule de l'énergie. Lorsque le côté primaire est coupé, le côté secondaire conduit et l'énergie est libérée vers l'état de fonctionnement de la charge. Le type d'excitation directe fait référence à la tension de sortie du côté primaire du transformateur à la charge induite par le côté secondaire, et l'énergie est directement transmise à travers le transformateur. Selon les spécifications, il peut être divisé en excitation avant conventionnelle, y compris l'excitation avant à tube unique, l'excitation avant à double tube. Les circuits en demi-pont et en pont appartiennent aux circuits d'excitation positive.
Les circuits d'excitation aller et retour ont leurs propres caractéristiques. Afin d'obtenir le meilleur rapport qualité-prix, ils peuvent être utilisés de manière flexible. Généralement, dans le cas d'une faible puissance, vous pouvez choisir le flyback. Un peu plus grand peut être utilisé pour un circuit avant à tube unique, une puissance moyenne peut être utilisée pour un circuit avant à double tube ou un demi-pont. Circuit, circuit push-pull à basse tension et état de fonctionnement en demi-pont. Puissance de sortie élevée, utilise généralement un circuit en pont, la basse tension peut également utiliser un circuit push-pull.
L'alimentation Flyback est largement utilisée dans les petites et moyennes alimentations en raison de sa structure simple, qui permet d'économiser une inductance de la même taille que le transformateur. Dans certaines introductions, la puissance de l'alimentation flyback ne peut produire que quelques watts, la puissance de sortie est supérieure à 100 watts n'auront pas d'avantages, c'est difficile à atteindre. Je pense que c'est le cas en général, mais on ne peut pas non plus généraliser, PI a un article sur l'alimentation arrière peut faire jusqu'au kilowatt, mais je n'ai pas vu le chose réelle. La puissance de sortie est lié à la tension de sortie.
L'alimentation flyback est l'inductance de fuite du transformateur qui est un paramètre très clé, avec la nécessité de stocker l'énergie du transformateur d'alimentation flyback, pour utiliser pleinement le noyau du transformateur, généralement l'espace KaiQi dans le circuit magnétique, le but est de changer le Noyau de la boucle d'hystérésis de la pente, le transformateur pour résister aux chocs de courant d'impulsion importants, dans un état sans saturation du noyau de fer non linéaire, entrefer de gaz de circuit magnétique sous haute résistance magnétique, la fuite de flux magnétique est supérieure à celle d'un circuit magnétique complètement fermé.
Le couplage entre les électrodes primaires du transformateur est également le facteur clé pour déterminer l'inductance de fuite. Pour rendre la bobine d'électrode primaire aussi proche que possible, une méthode d'enroulement sandwich peut être adoptée, mais cela augmentera la capacité distribuée du transformateur. Choisissez le noyau de fer avec une fenêtre plus longue pour réduire les fuites, telles que EE, EF, EER, PQ. Core que le type EI, meilleur effet.
En ce qui concerne le rapport cyclique de l'alimentation flyback, en principe, le rapport cyclique maximum de l'alimentation flyback doit être inférieur à 0,5, sinon la boucle n'est pas facile à compenser et peut être instable, mais il existe quelques exceptions. Par exemple, les puces de la série TOP lancées par la société PI aux États-Unis peuvent fonctionner à condition que le rapport cyclique soit supérieur à 0,5. Le rapport cyclique est déterminé par le rapport des tours du côté primaire et secondaire du transformateur. Mon avis sur le flyback est de déterminer d'abord la tension réfléchie (la tension de sortie est réfléchie vers le côté primaire via le couplage du transformateur). Si la tension réfléchie augmente dans une certaine plage de tension, le cycle de service du travail augmentera et la perte du tube de commutation diminuera. Lorsque la tension réfléchie diminue, le cycle de service diminue et la perte du commutateur augmente.
, bien sûr, c'est également une condition préalable car, lorsque le rapport cyclique augmente, cela signifie que le temps de conduction de la diode de sortie, pour maintenir une sortie stable, plus de temps sera garanti par le courant de décharge du condensateur de sortie, la capacité de sortie sera sous une fréquence plus élevée. le courant d'ondulation affouille et exacerbe la fièvre, cela n'est pas autorisé dans de nombreuses conditions. Augmentation du rapport de service, modification du rapport de rotation du transformateur, modification de l'inductance de fuite du transformateur, amélioration de ses performances globales, lorsque l'énergie d'inductance de fuite atteint un Dans une certaine mesure, le tube de commutation peut être entièrement compensé avec une faible perte, lorsqu'il n'augmente plus la signification du cycle de service, peut-être même en raison de l'inductance de fuite de la tension de crête élevée et du tube de commutation en cas de panne.
En raison d'une grande inductance de fuite, cela peut aggraver l'ondulation de sortie et certains autres indicateurs électromagnétiques. Lorsque le rapport cyclique est faible, le RMS du tube de commutation à travers le courant est élevé et le RMS du courant primaire du transformateur est grand, ce qui réduit l'efficacité du convertisseur, mais peut améliorer les conditions de fonctionnement du condensateur de sortie et réduire l'échauffement. Comment déterminer la tension réfléchie (c'est-à-dire le cycle de service) du transformateur.
Certains internautes ont mentionné le paramétrage de la boucle de rétroaction de l'alimentation à découpage et l'analyse de l'état de fonctionnement. Parce que l'école de mathématiques supérieures est médiocre, le « principe de contrôle automatique » est presque un examen de rattrapage, car cette porte se sent désormais aussi peur, jusqu'à présent, n'écrivez pas la fonction de transfert complète du système en boucle fermée pour le système, le concept de zéro et de pôle semble très flou, voir le diagramme de Bode est sur le point de voir s'il est divergent ou convergent, donc pour la compensation de rétroaction ce n'est pas un non-sens, mais il y a quelques suggestions.
Si vous avez des connaissances de base en mathématiques et un peu de temps d'apprentissage, vous pouvez découvrir le manuel « Principe de contrôle automatique » de l'université et le digérer soigneusement, et le combiner avec le circuit de puissance de commutation réel pour l'analyser en fonction de l'état de fonctionnement.

Sixièmement, rapport de service de l'alimentation flyback
Enfin, parlons du rapport cyclique de l'alimentation flyback (je me concentre sur la tension réfléchie, cohérente avec le rapport cyclique), le rapport cyclique est associé à la pression du tube de commutation de sélection, il existe des premières alimentations flyback utilisant un tube de commutation basse pression, tel que 600 V ou 650 V comme tube de commutation d'alimentation AC 220 V d'entrée, peut être à peu près lorsque la technologie de production, un tuyau haute pression, pas facile à fabriquer, ou un tuyau basse pression a une perte de conduction et une caractéristique de commutation plus raisonnables, comme cette ligne la tension réfléchie ne peut pas être trop élevé, sinon, pour que le tube de commutation fonctionne en toute sécurité dans le cadre du circuit absorbant, il y a une perte de puissance considérable.
La pratique a prouvé que la tension réfléchie du tuyau de 600 V ne doit pas dépasser 100 V et que la tension réfléchie du tuyau de 650 V ne doit pas dépasser 120 V. Lorsque la tension maximale de l'inductance de fuite est fixée à 50 V, le tuyau a toujours une marge de travail de 50 V. Désormais, en raison de l'amélioration de la technologie de fabrication des tubes MOS, l'alimentation générale flyback est de 700 V ou 750 V ou même de tube de commutation de 800 à 900 V.
Comme ce type de circuit, la capacité de résister aux surtensions est forte, certaines tensions de réflexion des transformateurs de commutation peuvent également être plus élevées, la tension de réflexion maximale est plus appropriée à 150 V, peut obtenir de meilleures performances globales. Il est recommandé à la puce TOP de PI d'utiliser la suppression de tension transitoire. pince à diode pour 135 V. Mais ses panneaux réfléchissent généralement moins que cela, environ 110 volts. Les deux types présentent des avantages et des inconvénients :
La première catégorie : faible résistance aux surtensions, petit cycle de service, courant d'impulsion primaire du transformateur. Avantages : l'inductance de fuite du transformateur est petite, le rayonnement électromagnétique est faible, l'indice d'ondulation est élevé, la perte du tube de commutation est faible, l'efficacité de conversion n'est pas nécessairement inférieur au deuxième type.
Le deuxième type : la perte du tube de commutation de défaut est importante, la sensation de fuite du transformateur est importante, l'ondulation est mauvaise. Avantages : forte résistance aux surtensions, cycle de service élevé, faible perte de transformateur, rendement élevé.
Tension réfléchie de puissance flyback et un certain facteur, la tension réfléchie de l'alimentation flyback est également associée à un paramètre, la tension de sortie, la tension de sortie est inférieure, plus le rapport de rotation du transformateur est grand, plus l'inductance de fuite du transformateur, tube de commutation est grande pour résister à la tension est plus élevée, est susceptible de décomposer la puissance consommée, plus le tube de commutation est grand, le circuit d'absorption a le potentiel d'absorber la défaillance permanente des composants de puissance du circuit (en particulier les circuits de diodes de suppression de tension transitoire). Dans la conception de la sortie basse tension Le processus d'optimisation de l'alimentation flyback de faible puissance doit être soigneusement manipulés, les méthodes de traitement sont plusieurs :
1. Le noyau magnétique avec un niveau de puissance élevé est adopté pour réduire l'inductance de fuite, ce qui peut améliorer l'efficacité de conversion de l'alimentation flyback basse tension, réduire les pertes, réduire l'ondulation de sortie et améliorer le taux de réglage croisé de la puissance de sortie multicanal. fournir. Il est couramment utilisé dans l'alimentation à découpage des appareils électroménagers, tels que les lecteurs de CD-ROM et les décodeurs DVB.
2. S'il n'est pas permis d'augmenter le noyau magnétique, la tension réfléchie et le cycle de service ne peuvent être que réduits. Pour réduire l'inductance de fuite de la tension réfléchie, cela peut être réduit mais est susceptible de réduire l'efficacité de conversion de puissance, ce qui est tous deux une contradiction, il doit y avoir un processus alternatif pour trouver un point approprié, dans le processus d'expérience de remplacement du transformateur, peut détecter le côté primaire du transformateur de tension inverse de crête, essayer de réduire la largeur d'impulsion de tension inverse de crête et l'amplitude, peut augmenter le travail Marge de sécurité du convertisseur. Généralement, la tension réfléchie est adapté à 110V.
3, renforcer le couplage, réduire les pertes, adopter une nouvelle technologie et le processus d'enroulement, le transformateur pour répondre aux spécifications de sécurité prendra des mesures d'isolation entre le côté d'origine et le côté, telles que le tampon de ruban isolant, le ruban vide d'extrémité d'isolation. Ceux-ci affecteront la fuite énergie inductive du transformateur. La méthode d'enroulement de l'enroulement primaire autour de l'enroulement secondaire peut être utilisée dans la production pratique. Ou secondaire avec enroulement de fil à triple isolation, éliminant l'isolation entre le premier étage, peut améliorer le couplage, ou même utiliser un large enroulement de peau de cuivre.
La sortie basse tension fait référence à une sortie inférieure ou égale à 5 V, comme ce type de petites sources d'alimentation, mon expérience est que la puissance de sortie est supérieure à 20 W, peut être utilisée comme type de choc normal, peut obtenir le meilleur prix, de Bien sûr, ce n'est pas tout à fait correct, et les habitudes personnelles et l'environnement d'application ont des relations, la prochaine fois pour parler d'une alimentation flyback avec des noyaux magnétiques, un circuit magnétique KaiQi avec une certaine compréhension, j'espère que vous serez une personne de grande taille pour donner des instructions.
Le noyau du transformateur de puissance flyback fonctionne dans un état magnétisé unidirectionnel, de sorte que le circuit magnétique doit ouvrir un entrefer, similaire à l'inducteur CC pulsé. Une partie du circuit magnétique est couplée via des entrefers.
Le principe que je comprends est pourquoi l'écart KaiQi : en raison de la puissance, la ferrite a également une courbe caractéristique de travail rectangulaire (boucle d'hystérésis), sur la courbe caractéristique de travail de l'intensité d'induction magnétique de l'axe Y (B), maintenant le processus de production de saturation générale point à plus de 400 mt, cette valeur dans les valeurs de conception devrait être généralement comprise entre 200 et 300 mt est plus appropriée, l'axe X représente la magnétisation de l'intensité du champ magnétique (H) cette valeur et l'intensité du courant sont proportionnelles à la relation .
L'entrefer ouvert du circuit magnétique est équivalent à la boucle d'hystérésis de l'aimant à l'inclinaison de l'axe X, sous la même intensité d'induction magnétique, peut résister à un courant de magnétisation plus important, est équivalent au noyau magnétique stockant plus d'énergie, cette énergie dans le tube de commutation est coupée. À travers la décharge secondaire du transformateur dans le circuit de charge, l'espace ouvert du noyau de puissance flyback a deux rôles. L'un consiste à transférer plus d'énergie et l'autre à empêcher le noyau de devenir saturé.
Le transformateur de l'alimentation flyback fonctionne dans un état magnétisé unidirectionnel, qui non seulement transfère l'énergie par couplage magnétique, mais remplit également de multiples fonctions d'isolation d'entrée et de sortie de transformation de tension. Par conséquent, la gestion de l'entrefer doit être très prudente. Si l'entrefer est trop grand, l'inductance de fuite augmentera, la perte d'hystérésis augmentera, la perte de fer et la perte de cuivre augmenteront et les performances globales de l'alimentation électrique seront affectées. Le petit entrefer peut saturer le noyau du transformateur, ce qui entraîne dommages à l'alimentation électrique.
Le mode continu et discontinu d'alimentation flyback fait référence à l'état de fonctionnement du transformateur. Le transformateur fonctionne à pleine charge en mode de transmission d'énergie complète ou incomplète. Généralement, il doit être conçu en fonction de l'environnement de travail. L'alimentation électrique flyback conventionnelle doit fonctionner en mode continu, de sorte que la perte du tube et de la ligne de commutation soit relativement faible et que la contrainte de fonctionnement du condensateur d'entrée et de sortie puisse être réduite. Il existe cependant quelques exceptions.
Il convient de souligner en particulier : en raison des caractéristiques de l'alimentation flyback, elle est plus adaptée à la conception d'une alimentation haute tension, et le transformateur d'alimentation haute tension fonctionne généralement en mode interrompu, je comprends qu'en raison de la haute tension. La sortie d'alimentation en tension doit utiliser une diode de redressement haute tension.
En raison des caractéristiques du processus de fabrication, le temps de récupération inverse de la diode à haute contre-pression est long, à faible vitesse, dans l'état continu actuel, où la diode polarisée en direct est restaurée, lorsque la récupération inverse de la perte d'énergie est très importante, n'est pas propice à l'amélioration des performances du convertisseur, de l'efficacité de la conversion de la lumière, de la fièvre grave du redresseur ou même du redresseur brûlé. Puisque la diode est polarisée en inverse à polarisation nulle en mode discontinu, la perte peut être réduite à un niveau relativement faible. la haute tension l'alimentation fonctionne en mode intermittent et la fréquence de fonctionnement ne peut pas être trop élevée.
Il existe une alimentation flyback qui fonctionne dans l'état critique, en général ce type d'alimentation fonctionne en mode modulation de fréquence, ou en mode large fréquence et double, certaines alimentations à auto-excitation (RCC) à faible coût utilisent souvent cette forme, afin d'assurer la sortie stable, le transformateur avec fréquence de travail, le courant de sortie et le changement de tension d'entrée, proche de la pleine charge lorsque le transformateur reste entre continu et intermittent, l'alimentation ne convient qu'à une petite puissance de sortie, sinon les caractéristiques emc du traitement peuvent être un casse-tête.
Le transformateur d'alimentation à découpage flyback doit fonctionner en mode continu, plus l'inductance d'enroulement est grande, bien sûr, il y a aussi un certain degré de continu, il n'est pas réaliste de poursuivre excessivement la continuité absolue, peut nécessiter beaucoup de noyau magnétique, un grand nombre de tours de bobine, accompagné d'une grande inductance de fuite et d'une capacité distribuée, peut faire plus de mal que de bien.
Alors comment déterminer ce paramètre ? Grâce à de nombreuses pratiques et analyses de la conception de ses pairs, je pense qu'il est approprié que la sortie d'un transformateur 50 % à 60 % passe de l'état intermittent à l'état continu lors de l'entrée de tension nominale. Ou à l'état de tension d'entrée le plus élevé, sortie à pleine charge, le transformateur peut passer à un état continu.

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