Stromversorgung – Die reflektierte Spannung des Flyback-Netzteils hat einen weiteren entscheidenden Faktor
Die reflektierte Spannung des Flyback-Netzteils hängt auch mit einem Parameter zusammen, nämlich der Ausgangsspannung. Je niedriger die Ausgangsspannung, desto größer das Windungsverhältnis des Transformators, desto größer die Streuinduktivität des Transformators und desto höher die Spannungsfestigkeit der Schaltröhre, wodurch die Schaltröhre kaputt gehen und absorbiert werden kann Es kann zu Störungen des Überspannungsschutzgeräts kommen (insbesondere bei der Schaltung, die die Diode zur Unterdrückung transienter Spannungen verwendet). Bei der Optimierung eines Flyback-Netzteils mit Niederspannungsausgang und geringem Stromverbrauch ist Vorsicht geboten. Es gibt mehrere Möglichkeiten, damit umzugehen:
1. Verwenden Sie einen Magnetkern mit einem höheren Leistungsniveau, um die Streuinduktivität zu reduzieren, was die Umwandlungseffizienz des Niederspannungs-Flyback-Netzteils verbessern, Verluste reduzieren, die Ausgangswelligkeit reduzieren und die Kreuzanpassungsrate des Mehrkanal-Ausgangsnetzteils verbessern kann . Es kommt im Allgemeinen in Schaltern für die Stromversorgung von Haushaltsgeräten vor, beispielsweise bei CD-Playern, DVB-Set-Top-Boxen usw.
2. Wenn die Bedingungen eine Vergrößerung des Magnetkerns nicht zulassen, besteht die einzige Möglichkeit, die reflektierte Spannung zu verringern, darin, den Arbeitszyklus zu verringern. Eine Verringerung der reflektierten Spannung kann die Streuinduktivität verringern, aber auch die Leistungsumwandlungseffizienz verringern. Die beiden sind ein Widerspruch. Es muss ein Substitutionsprozess stattfinden, um einen geeigneten Punkt zu finden. Beim Transformatorersatzversuch kann die Primärseite des Transformators erfasst werden. Durch Invertieren der Spitzenspannung und Reduzieren der Breite und Amplitude des Anti-Spitzenspannungsimpulses so weit wie möglich kann die Betriebssicherheitsmarge des Wandlers erhöht werden. Im Allgemeinen ist die reflektierte Spannung bei 110 V besser geeignet.
3. Verbessern Sie die Kopplung, reduzieren Sie Verluste, übernehmen Sie neue Technologien und Wickelprozesse. Um die Sicherheitsvorschriften zu erfüllen, ergreift der Transformator Isolationsmaßnahmen zwischen der Primärseite und der Sekundärseite, wie z. B. Isolierband und Isolierband. Diese beeinträchtigen die Streuinduktivitätsleistung des Transformators. In der tatsächlichen Produktion kann die Primärwicklung zum Umwickeln der Sekundärwicklung verwendet werden. Oder die Sekundärwicklung wird mit dreifach isoliertem Draht umwickelt und der Isolator zwischen Primär- und Sekundärwicklung wird entfernt, um die Kopplung zu verbessern. Für die Wicklung kann sogar breites Kupfer verwendet werden.
Der Niederspannungsausgang in diesem Artikel bezieht sich auf den Ausgang kleiner oder gleich 5 V. Wie bei dieser Art von Stromversorgung mit geringem Stromverbrauch habe ich die Erfahrung gemacht, dass bei einer Ausgangsleistung von mehr als 20 W der Vorwärtstyp verwendet werden kann, um das beste Preis-Leistungs-Verhältnis zu erzielen. Natürlich ist dies nicht absolut. Persönliche Gewohnheiten hängen mit der Anwendungsumgebung zusammen. Das nächste Mal werde ich über den Magnetkern für das Flyback-Netzteil und etwas Verständnis für den Luftspalt im Magnetkreis sprechen. Ich hoffe, Sie können mir einen Rat geben.
Der Magnetkern des Flyback-Leistungstransformators arbeitet in einem unidirektionalen Magnetisierungszustand, sodass der Magnetkreis einen Luftspalt öffnen muss, ähnlich wie bei einer pulsierenden Gleichstrominduktivität. Ein Teil des Magnetkreises ist über den Luftspalt gekoppelt. Ich verstehe das Prinzip, warum der Luftspalt offen ist: Da der Leistungsferrit auch eine Arbeitskennlinie (Hystereseschleife) hat, die einem Rechteck ähnelt, stellt die Y-Achse auf der Arbeitskennlinie die magnetische Induktionsintensität (B) dar. und der aktuelle Produktionsprozess liegt im Allgemeinen bei einem Sättigungspunkt über 400 mT. Im Allgemeinen sollte dieser Wert im Design 200-300mT betragen. Die X-Achse gibt die magnetische Feldstärke (H) an. Dieser Wert ist proportional zur Magnetisierungsstromstärke. Das Öffnen des Luftspalts im Magnetkreis entspricht einer Neigung der Hystereseschleife des Magneten zur X-Achse. Bei gleicher magnetischer Induktionsintensität kann es einem größeren Magnetisierungsstrom standhalten, was einer Speicherung von mehr Energie im Magnetkern gleichkommt. Diese Energie wird in der Schaltröhre gespeichert. Wenn es über die Sekundärseite des Transformators in den Lastkreis entladen wird, hat der Luftspalt des Flyback-Leistungskerns zwei Funktionen. Zum einen soll mehr Energie übertragen werden, zum anderen soll verhindert werden, dass der Kern in die Sättigung gerät.
Der Transformator des Flyback-Netzteils arbeitet in einem unidirektionalen Magnetisierungszustand, um nicht nur Energie durch magnetische Kopplung zu übertragen, sondern auch mehrere Funktionen der Spannungsumwandlungseingangs- und Ausgangsisolation zu übernehmen. Daher muss der Luftspalt sehr sorgfältig behandelt werden. Wenn der Luftspalt zu groß ist, nimmt die Streuinduktivität zu, der Hystereseverlust nimmt zu und der Eisenverlust und der Kupferverlust nehmen zu, was sich auf die Gesamtleistung des Netzteils auswirkt. Ein zu kleiner Luftspalt kann den Transformatorkern sättigen und zu Schäden am Netzteil führen
Der sogenannte kontinuierliche und diskontinuierliche Modus der Flyback-Stromversorgung bezieht sich auf den Arbeitszustand des Transformators. Im Volllastzustand arbeitet der Transformator im Arbeitsmodus der vollständigen Energieübertragung oder der unvollständigen Übertragung. Im Allgemeinen sollte es entsprechend der Arbeitsumgebung gestaltet werden. Das herkömmliche Flyback-Netzteil sollte im Dauerbetrieb arbeiten, so dass der Verlust der Schaltröhre und der Leitung relativ gering ist und die Arbeitsbelastung der Eingangs- und Ausgangskondensatoren reduziert werden kann, es gibt jedoch einige Ausnahmen. Hier muss darauf hingewiesen werden: Aufgrund der Eigenschaften des Flyback-Netzteils eignet es sich besser für die Auslegung als Hochspannungsnetzteil, und der Hochspannungsnetzteiltransformator arbeitet im Allgemeinen im diskontinuierlichen Modus. Ich verstehe das, weil der Ausgang des Hochspannungsnetzteils eine Hochspannungsgleichrichterdiode verwenden muss. Aufgrund der Eigenschaften des Herstellungsprozesses weist die Diode mit hoher Sperrspannung eine lange Sperrverzögerungszeit und eine niedrige Geschwindigkeit auf. Im Dauerstromzustand erholt sich die Diode bei Vorwärtsvorspannung, und der Energieverlust während der Sperrerholung ist sehr groß, was der Leistung des Wandlers nicht förderlich ist. Durch die Verbesserung wird zumindest der Umwandlungswirkungsgrad verringert, die Gleichrichterröhre wird sich stark erhitzen und im schlimmsten Fall sogar durchbrennen. Da die Diode im diskontinuierlichen Modus mit einer Vorspannung von Null in Sperrrichtung vorgespannt ist, können Verluste auf ein relativ niedriges Niveau reduziert werden. Daher arbeitet das Hochspannungsnetzteil im diskontinuierlichen Modus und die Betriebsfrequenz darf nicht zu hoch sein. Es gibt auch eine Art Flyback-Netzteil, das in einem kritischen Zustand arbeitet. Im Allgemeinen arbeitet diese Art von Stromversorgung im Frequenzmodulationsmodus oder im Dualmodus mit Frequenzmodulation und Breitenmodulation. Einige kostengünstige selbsterregte Netzteile (RCC) verwenden häufig diese Form. Um die Ausgangsstabilität zu gewährleisten, ändert sich die Arbeitsfrequenz des Transformators mit dem Ausgangsstrom oder der Eingangsspannung. Wenn sich der Transformator der Volllast nähert, wird der Transformator immer zwischen kontinuierlich und intermittierend betrieben. Diese Art der Stromversorgung ist nur für geringe Ausgangsleistungen geeignet, da sonst die Verarbeitung der elektromagnetischen Verträglichkeitseigenschaften sehr mühsam ist.
Der Flyback-Schaltnetztransformator sollte im Dauerbetrieb arbeiten, was eine relativ große Wicklungsinduktivität erfordert. Natürlich gibt es eine gewisse Kontinuität. Es ist unrealistisch, zu sehr nach absoluter Kontinuität zu streben. Möglicherweise ist ein großer Magnetkern erforderlich, und die Anzahl der Windungen der Spule ist zusammen mit der großen Streuinduktivität und der verteilten Kapazität möglicherweise nicht den Preis wert. Wie man diesen Parameter bestimmt, durch viele Male der Praxis und Analyse des Peer-Designs denke ich, dass, wenn die Nennspannung eingegeben wird, der Ausgang 50 bis 60 Prozent erreicht und es für den Transformator besser geeignet ist, umzuschalten vom intermittierenden zum kontinuierlichen Zustand. Oder im Zustand der höchsten Eingangsspannung, wenn der Ausgang voll belastet ist, kann der Transformator in einen Dauerzustand übergehen.
