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RT9013解答开关电源的小问题

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RT9013
    1、反激式开关电源的占空比是如何变化的?
 
    反激式开关电源的占空比主要由输入电压和开关电源管的耐压来决定,当输入电压变化时占空比也要跟着变化。例如当输入电压为AC260V时,如果电源开关管的耐压为650V,则占空比大为0.306;当输入电压为AC170V时,占空比大约为0.5;当输入电压低于AC170V时,占空比大于0.5。但不管输入电压这样变化,开关电源都会通过改变占空比来大到稳定(或改变)输出电压的数值。
 
    2、正激和反激的区别主要在哪?
 
    RT9013:正激式开关电源是电源开关管导通的时候,电源向负责提供功率输出,而关断的时候没有功率输出。反激式开关电源正好相反,电源开关管导通时只向变压器存储能量,没有给负载提供功率输出,仅在电源开关管关断时才向负载提供输出。正激式开关电源输出电压是取整流输出电压的平均值,反激式开关电源输出电压是取整流输出电压的半波平均值,两种电压输出的相位正好相反。
 
    3、初期峰值电流IP和反激电压VOR以及最优化的反激电源占空比如何设定?
 
    反激式开关电源的初、次级线圈产生的反激电压的大小均与开关电源的占空比有关,以及与输入电压有关,在选择开关电源的占空比时,必须考虑,初、级线圈产生的反激电压峰值与工作电压(输入电压)之和不能超过电源开关管耐压Bvmax的0.7倍,根据此条件(Bvmax)就可以计算反激式开关电源在最高输入电压时的最大占空比Dmax。例如,Bvmax为650V的电源开关管,在输入电压为AC260V时,其占空比只能选为0.306左右。
 
    4、能具体讲讲环路设计吗?
 
    RT9013:反馈环路的增益,既不是越大越好,也不是越小越好。当反馈环路的增益过高时,输出电压会围绕着平均值来回跟踪,输出电压上下波动很厉害,增益越高,波动的幅度就越大,严重时会出现振荡;当反馈环路的增益过低时,输出电压又会不稳定,因为电压跟踪不到位,会存在一个滞后误差。
 
    为了使输出电压稳定,但又不发生振荡,一般都把反馈环路分成三个回路来组成,一个回路用来决定微分增益的大小,另一个回路用来决定积分增益的大小,还有一个是决定直流增益的大小。这样做的目的是,在误差信号很小的时候,环路增益很大,而在误差小号很大的时候环路增益又会变小,即误差放大器的增益是动态的。仔细调节这三个反馈环路的增益,就可以实现开关电源既稳定,又不出现振荡。
 
    5、反激式电源开关频率如何优化选择? VOR反激电压如何优化设置,在什么情况下最合适?匝比如何最优化计算?
 
    RT9013:反激式开关电源工作频率的选择主要与开关电源的工作效率和体积大小有关,而开关电源的工作效率又主要与开关电源管、开关变压器的损耗(磁滞损耗和涡流损耗)有关,这两者的损耗均与频率成正比。开关电源管的损耗主要由开通损耗(导通时间损耗)和关断损耗(关断时间损耗)组成,开关电源管的导通时间和关断时间越长,这两个损耗就越大。
 
    一般大功率开关电源管的导通时间和关断时间都比小功率开关电源管的导通时间和关断时间长很多,所以大功率开关电源的工作频率一般都取得比较低。在考虑开关电源的工作效率时,如果从开关电源的体积和成本等方面考虑,最好选工作效率为80%左右较为合适,此时,开关电源管的损耗大约占总损耗的50%,开关变压器的损耗大约占总损耗的30%,其余电路的损耗大约占总损耗的20%。开关变压器的匝数比与输入输出电压的比值有关,与开关电源的占空比有关。