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AC/DC

AC/DC PWM方式反激式转换器设计方法

绝缘型反激式转换器电路设计:主要部件的选定−IC的VCC相关

本项目将说明本设计所采用的开关电源用控制IC BM1P061FJ,其产生电源电压VCC的电路,也就是二极管D5和电容器C2,以及浪涌限制用电阻R9。

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首先,说明建立电路的目的和如何工作。基本上,不论是哪一种IC,都必须利用电源让本身工作。许多电源IC将输入电压当作自我电源使用。但是,大部分施加在IC电源引脚上的电源,几乎都是DC电压,一般会选择电压40VDC以下,特殊高耐压规格品可达60~80VDC。

本AC/DC转换器的设计上,输入容许规格为85~264VAC,因此一次侧的整流电压为400VDC以上,但无法直接作为电源IC的电源电压使用。因此,必须通过输入电压,产生适合作为电源IC电源电压使用的电压。本设计中,是以变压器的参考线圈(Nd)产生电源IC的电源。

接下来将使用本稿内的称呼。电源IC的电源称为VCC,产生VCC的辅助绕组称为VCC绕组Nd。VCC绕组Nd设定可产生15VDC的匝数。(Nd的规格请参照“变压器设计(数值计算)”的项目。) 另一方面,规定电源IC的VCC最大额定为-0.3~30.0 VDC、工作范围为8.9~26.0VDC。VCC绕组Nd所产生的VCC必须以15V为目标值,且控制在不超过工作范围下。

VCC是由VCC绕组Nd、整流用二极管D5、平滑及稳定用的电容器C2、浪涌电压限制用电阻R9所产生。电路是和输出二次侧相同的二极管整流电路。

VCC生成用整流二极管D5及平滑用电容器C2

如前述,二极管D5和电容器C2将VCC绕组Nd开关(斩波)生成的电压转换成DC。基本上可以利用这2个部件,产生VCC用的DC电压。

二极管D5适合使用高速型的二极管。二极管的耐压根据施加到D5上的电压Vdr计算。

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余量为128.2V/0.7=183V,选择耐压200V的快速恢复二极管。

电路所示二极管为 RF05VA2S,200V耐压、平均整流电流为0.5A的快速恢复二极管。

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D5所整流的DC电压,当然会包含较大的纹波在内,因此接上电容器C2进行平滑。此外,C2也具有稳定供应电源IC的VCC所必要的电流的作用。

与此工作不同,和电源IC的VH引脚(VH引脚将于后文再说明)相接的R1都是决定电源接通时IC的启动时间(软启动)。这是IC本身固有的,与VCC用的电容器共享设定启动时间用的电容器,能减少部件数量。因此,C2的容值必须能够满足平滑/稳定化,以及启动时间这2个要求才行。电源IC的技术规格提供与电容器、启动时间相关的图表,帮助做出选择。

电容器C2: 2.2μF以上、50V耐压

本设计根据经验法则必须达2.2μF以上,而选择了10μF。也利用图表计算出启动时间。耐压原则上施加到VCC的电压值不超过30V,但考虑余量可使到50V的规格品。

VCC绕组用浪涌电压限制电阻R9

因变压器的漏电感(Lleak)的关系,当MOSFET从ON至OFF的瞬间,将产生大的浪涌电压(峰波噪声)。本浪涌电压是由VCC绕组所引起,VCC电压上升后,将设想启动IC的VCC过电压保护。为了减轻VCC绕组所引起的浪涌电压,串联插入限制电阻R9。R9以5~22Ω较为适当,请利用实机确认、调整VCC电压的上升。

因而,构成电路生成作为电源IC的电源的VCC。IC的VCC额定值为30V,包含浪涌电压在内,不可以超过额定值。和DC/DC转换器不同在于输入电压高,而必须确实加以检验。

关键要点:

・电源IC必须使用电源IC内的控制电路用的低电压DC电源(呼称例:VCC等),
一般而言会使用变压器的辅助绕组(其他呼称:VCC绕组、三级绕组等)。

・电源的生成大多利用简单的二极管整流。

・电压依照IC规格,特别是AC/DC是从高电压转换而来,必须注意不要超过额定值。

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