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通用85V-260VAC至5VDC-12VDC 24W反式轉(zhuǎn)換電源

出處:維庫電子市場網(wǎng) 發(fā)布于:2025-04-02 16:18:27 | 698 次閱讀

  使用DK125控制器的85V – 260V AC至5V/12V DC的設(shè)計和實施。電源具有雙輸出,即5VDC-2.2A和12VDC-1A,使用加權(quán)反饋方法實現(xiàn)。靈活的反饋配置使用戶可以從12V導(dǎo)軌中刪除調(diào)節(jié),并在需要時對5V輸出進行嚴(yán)格的調(diào)節(jié)。
  對兩個輸出的直流負(fù)載對電源進行了嚴(yán)格的測試,并進行了初級側(cè)振鈴和尖峰分析以評估RCD Snubber的有效性。 PCB布局優(yōu)先考慮有效的電流處理和低EMI,從而確保了穩(wěn)健的性能和最小的噪聲。該設(shè)計為需要雙輸出電壓調(diào)節(jié)的各種應(yīng)用提供了適應(yīng)性的電源解決方案。
  電路分析
  圖1顯示了電源的示意圖。板的心臟是EE25變壓器和DK125 [1]控制器芯片。
  圖1:85V-260VAC到5VDC-12VDC的示意圖24W飛回式開關(guān)電源
  AC1和AC2是輸入PCB網(wǎng),可連接“電源” AC輸入(85V至260V)。 R1是保護整個板免受高壓瞬變的變種。 F1是一種500mA保險絲,必須放置在靜態(tài)器之前。 C1是100NF 275VAC X2級電容器,可減少“電源”高頻噪聲。 T1是一種共同模式的扼流圈,可降低共同模式噪聲,防止進行發(fā)射并改善EMC依從性。 BR1是用于將AC轉(zhuǎn)換為直流的DB107橋梁整流器。 C2和C3是主要的波紋還原電容器。使用兩個平行電容器減少ESR并增強連鎖電流額定值。
  2,R3,D1和C4屬于Snubber電路,以抑制變壓器主要繞組的高頻尖峰,保護控制器的內(nèi)部MOSFET并減少輻射發(fā)射。 R4充當(dāng)當(dāng)前的限速電阻,可軟化鈴聲的尖銳邊緣。這些鋒利的邊緣可能導(dǎo)致進行的排放測試失敗。
  DK125是控制器芯片。它最多可以傳遞24W功率,并且不需要輔助繞組或初級側(cè)的啟動電阻。 C6是VCC引腳的解耦電容器,C5降低了反饋路徑的高頻噪聲。這兩個電容器應(yīng)與控制器盡可能近。
  OP1是PC817(或類似)的OptoCOPLER,為控制器準(zhǔn)備一個循環(huán)隔離路徑,以感知輸出電壓變化(在我們的情況下,電壓)并調(diào)節(jié)輸出。 REF是一種TL431分流器調(diào)節(jié)器,用于檢測輸出電壓的微小變化并將其傳遞到OptoCOCOPLER。
  在次要方面,MBR1660是5V導(dǎo)軌的Schottky二極管,而MBRD10100則是12V導(dǎo)軌的MBRD10100。 C11-R13是D2和C8-R11的RC Snubber,是D3的冷凍儀。 L1-C12-C13是5V導(dǎo)軌的CLC(PI)濾波器,C9-L2-C10是12V導(dǎo)軌的類似濾波器。 R14是5V導(dǎo)軌的虛擬負(fù)載,用于穩(wěn)定輸出處的最小電流,R12對于12V導(dǎo)軌具有相同的責(zé)任。 D4是指示輸出處存在適當(dāng)電壓的LED。
  C14是Y電容器。 Y電容器為高頻噪聲提供了低阻抗路徑,將其安全地轉(zhuǎn)移到地面,減少了執(zhí)行的EMI,并提高了對EMC標(biāo)準(zhǔn)的遵守。
  PCB布局
  圖2顯示了電源的PCB布局。這是由SMD和整孔組件組成的兩層PCB板。  圖2:85V-260VAC至5VDC-12VDC的PCB布局24W反式開關(guān)電源。

  圖2:85V-260VAC到5VDC-12VDC的PCB布局24W飛回電源
  從排水銷到變壓器的跡線盡可能短。旁路電容器(C6)靠近VCC引腳。 Snubber(夾具)電路盡可能接近變壓器。 Y電容器的跟蹤盡可能短。次級的環(huán)(Schottky二極管和地面的相鄰電容器)很小。圖3顯示了PCB板組件圖。
  圖3:PCB板的組裝圖
  變壓器  圖4顯示了變壓器的繞組模式。鐵氧體芯是EE25-13-7。圖5顯示了梭芯。

 
  圖4:EE25變壓器及其繞組模
  圖5:水平5+5梭芯  通過順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)主纏繞,開始過程??偨Y(jié)初級后,將鐵氧體芯放到適當(dāng)?shù)奈恢茫ㄔ谒笮局校?,并使用LCR計測量主繞組的電感。如果您可以在LCR儀表上設(shè)置測量頻率,則最佳頻率為65kHz(變壓器的開關(guān)頻率),否則,將其設(shè)置為40kHz。研磨鐵液芯的中腿(圖6),并測量初級繞組的電感,直到您達到盡可能接近870UH的值。很小的容忍度是可以接受的,不會引起問題。最后,將次要的變壓器纏繞到位。

  圖6:EE核心中間腿的差距。
  圖6:EE核心有間隙
  注意兩個次要繞組的地面。使用一塊變壓器膠帶將其固定在梭芯上,并磨削要在PCB上焊接的電線。
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