Anwendung von Aluminiumsubstrat und mehrschichtiger Leiterplatte in Schaltnetzteilen
Anschließend werden die Anwendung von Aluminiumsubstraten in Schaltnetzteilen und mehrschichtige Leiterplatten in Schaltnetzteilen besprochen.
Aluminiumsubstrat mit eigener Struktur, mit den folgenden Eigenschaften: Sehr gute Wärmeleitfähigkeit, einseitig gebundenes Kupfer, Gerät kann nur in der gebundenen Kupferoberfläche platziert werden, kann kein Loch für die elektrische Verkabelung öffnen und kann daher nicht als einzelne Platte platziert werden Jumper.
Auf dem Aluminiumsubstrat werden im Allgemeinen ein Patchgerät, eine Schaltröhre und eine Ausgangsgleichrichterröhre platziert, um Wärme mit geringem Wärmewiderstand und hoher Zuverlässigkeit durch das Substrat zu leiten. Der Transformator verfügt über eine planare Patchstruktur, die auch Wärme über das Substrat ableiten kann und sein Temperaturanstieg ist geringer als der des herkömmlichen. Der Transformator der gleichen Spezifikation verfügt über eine Aluminiumsubstratstruktur, die eine größere Ausgangsleistung erzielen kann. Zur Überbrückung des Weges kann ein Überbrückungsdraht auf der Aluminiumgrundplatte verwendet werden. Die Stromversorgung des Aluminiumsubstrats besteht im Allgemeinen aus zwei Leiterplatten, auf der anderen Platine befindet sich ein Steuerkreis. die beiden Bretter durch physische Verbindung zwischen der Synthese von einem.
Aufgrund der hervorragenden Wärmeleitfähigkeit der Aluminiumplatte ist es schwierig, kleine Mengen manuell zu schweißen, das Lot wird zu schnell abgekühlt und es treten leicht Probleme auf. Eine einfache und praktische Methode besteht darin, ein gewöhnliches elektrisches Bügeleisen zum Bügeln (Temperatureinstellungsfunktion) zu verwenden. Drehen Sie es um und bügeln Sie es. Gut ausgerichtet, die Temperatur auf etwa 150 °C einstellen, die Aluminiumplatte auf das Eisen legen, die Zeit aufheizen, dann die Komponenten anbringen und nach der herkömmlichen Methode schweißen, die Temperatur des Eisens ist mit dem Gerät leicht zu schweißen, empfehlenswert, hohes Gerät Schäden, wenn möglich, Kupfer oder Aluminiumplatte, Schweißeffekt bei niedriger Temperatur ist schlecht, seien Sie flexibel.
In den letzten Jahren wurde die mehrschichtige Leiterplatte in Schaltnetzteilen verwendet, wodurch es möglich wurde, einen Leitungstransformator zu drucken. Aufgrund der Sandwichplatte ist der Schichtabstand gering, außerdem kann der Fensterbereich des Transformators voll ausgenutzt werden und ein oder mehrere hinzugefügt werden Zwei Teile auf der Hauptplatine bestehen aus mehrschichtigen gedruckten Spulen, um Fenster zu verwenden, die Leitungsstromdichte durch gedruckte Spulen zu reduzieren, manuelle Eingriffe zu reduzieren, gute Konsistenz und flache Struktur des Transformators, niedrige Streuinduktivität, gute Kopplung. Offener Kern , guter Wärmeableitungszustand.
Aufgrund seiner vielen Vorteile eignet es sich für die Massenproduktion und ist daher weit verbreitet. Allerdings sind die Anfangsinvestitionen in Forschung und Entwicklung hoch, was für die Produktion in kleinem Maßstab nicht geeignet ist.
Die Schaltstromversorgung wird in zwei Formen unterteilt: isoliert und nicht isoliert. Hier sprechen wir hauptsächlich über die topologische Form der isolierten Schaltstromversorgung. Isolierte Stromquellen können je nach Struktur in zwei Kategorien unterteilt werden: Vorwärtserregung und Rückwärtserregung. Der Rücklauftyp bezieht sich auf die abgeschnittene Hilfskante, wenn die ursprüngliche Seite der Der Transformator wird eingeschaltet und der Transformator sammelt Energie. Wenn die Primärseite abgeschaltet wird, leitet die Sekundärseite und Energie wird an den Arbeitszustand der Last abgegeben. Der Vorwärtserregungstyp bezieht sich auf den Spannungsausgang von der Primärseite des Transformator an die durch die induzierte Last Sekundärseite, und die Energie wird direkt über den Transformator übertragen. Gemäß der Spezifikation kann in herkömmliche Vorwärtserregung, einschließlich Einzelrohr-Vorwärtserregung, Doppelrohr-Vorwärtserregung, unterteilt werden. Halbbrücken- und Brückenschaltungen gehören zu positiven Erregungsschaltungen.
Die Vorwärts- und Rückwärts-Erregerkreise haben ihre eigenen Eigenschaften. Um das beste Preis-Leistungs-Verhältnis zu erzielen, können sie flexibel eingesetzt werden. Im Allgemeinen kann bei geringer Leistung ein Flyback gewählt werden. Etwas größere können für Einzelröhren-Vorwärtsschaltungen verwendet werden, mittlere Leistung kann für Doppelröhren-Vorwärtsschaltungen oder Halbbrücken verwendet werden Schaltung, Niederspannung verwenden Push-Pull-Schaltung und Halbbrücke im Arbeitszustand. Hohe Ausgangsleistung, im Allgemeinen Brückenschaltung verwenden, Niederspannung kann auch Push-Pull-Schaltung verwenden.
Das Flyback-Netzteil wird aufgrund seines einfachen Aufbaus häufig in kleinen und mittleren Stromversorgungen verwendet, wodurch eine Induktivität eingespart wird, die etwa die gleiche Größe wie ein Transformator hat. In einigen Einführungen wird erwähnt, dass das Flyback-Netzteil nur wenige Watt leisten kann, die Ausgangsleistung aber mehr als beträgt 100 Watt werden keine Vorteile haben, das ist schwer zu erreichen. Ich denke, das ist im Allgemeinen so, lässt sich aber auch nicht verallgemeinern, PI hat einen Artikel über die Leistung von Netzteilen bis zum Kilowatt zurück, habe das aber nicht gesehen echte Sache. Die Ausgabe Die Leistung hängt von der Ausgangsspannung ab.
Bei der Flyback-Stromversorgung ist die Streuinduktivität des Transformators ein sehr wichtiger Parameter. Der Flyback-Stromversorgungstransformator muss Energie speichern, um den Transformatorkern voll auszunutzen. Normalerweise besteht der Zweck der KaiQi-Lücke im Magnetkreis darin, die Energie zu ändern Der Kern der Hystereseschleife der Steigung hält dem Transformator großen Impulsstromstößen stand, in einen nichtlinearen Zustand ohne Eisenkernsättigung, der Gasspalt im Magnetkreis weist einen hohen magnetischen Widerstand auf, der magnetische Streufluss ist größer als im Magnetkreis, der vollständig geschlossen ist.
Die Kopplung zwischen den Primärelektroden des Transformators ist auch der Schlüsselfaktor zur Bestimmung der Streuinduktivität. Um die Spule der Primärelektrode so nah wie möglich zu machen, kann die Sandwich-Wicklungsmethode angewendet werden. Dadurch wird jedoch die verteilte Kapazität des Transformators erhöht. Wählen Sie den Eisenkern mit einem längeren Fenster, um Leckagen zu reduzieren, z. B. EE, EF, EER, PQ Kern als EI-Typ bessere Wirkung.
Was das Tastverhältnis der Flyback-Stromversorgung betrifft, sollte das maximale Tastverhältnis der Flyback-Stromversorgung grundsätzlich weniger als 0,5 betragen, da die Schleife sonst nicht leicht zu kompensieren ist und möglicherweise instabil ist, es gibt jedoch einige Ausnahmen. Beispielsweise können die von der Firma PI in den USA auf den Markt gebrachten Chips der TOP-Serie unter der Bedingung arbeiten, dass das Tastverhältnis größer als 0,5 ist. Das Tastverhältnis wird durch das Verhältnis der Windungen auf der Primär- und Sekundärseite des Transformators bestimmt. Meine Meinung zum Rücklauf ist, zuerst die reflektierte Spannung zu bestimmen (die Ausgangsspannung wird durch die Transformatorkopplung auf die Primärseite reflektiert). Wenn die reflektierte Spannung innerhalb eines bestimmten Spannungsbereichs ansteigt, erhöht sich der Arbeitszyklus der Arbeit und der Schaltröhrenverlust nimmt ab. Wenn die reflektierte Spannung abnimmt, verringert sich der Arbeitszyklus und der Schaltverlust steigt.
Dies ist natürlich auch eine Voraussetzung, denn wenn das Tastverhältnis zunimmt, bedeutet dies, dass die Ausgangsdiodenleitungszeit länger ist, um einen stabilen Ausgang aufrechtzuerhalten. Der Entladestrom des Ausgangskondensators garantiert mehr Zeit und die Ausgangskapazität liegt unter einer höheren Frequenz Welligkeitsstrom scheuert und verschlimmert das Fieber. Dies ist unter vielen Bedingungen nicht zulässig. Erhöhen Sie das Tastverhältnis, ändern Sie das Windungsverhältnis des Transformators, stellen Sie die Streuinduktivität des Transformators ein und verbessern Sie seine Gesamtleistung, wenn die Streuinduktivitätsenergie einen bestimmten Wert erreicht In diesem Ausmaß kann die große Belastung der Schaltröhre mit geringem Verlust vollständig kompensiert werden. Wenn sich die Bedeutung des Arbeitszyklus nicht mehr erhöht, kann es sogar aufgrund der Streuinduktivität der hohen Spitzenspannung zu einem Durchschlag der Schaltröhre kommen.
Aufgrund der großen Streuinduktivität kann es zu einer Welligkeit am Ausgang und einigen anderen elektromagnetischen Indikatoren kommen. Wenn das Tastverhältnis klein ist, ist der Effektivwert des durch die Schaltröhre fließenden Stroms hoch und der Effektivwert des Primärstroms des Transformators groß. Dies verringert den Wirkungsgrad des Wandlers, kann jedoch die Arbeitsbedingungen des Ausgangskondensators verbessern und die Erwärmung verringern. So bestimmen Sie die reflektierte Spannung (dh das Tastverhältnis) des Transformators.
Einige Internetnutzer erwähnten die Parametereinstellung der Rückkopplungsschleife des Schaltnetzteils und die Analyse des Arbeitszustands. Da es in der Schule für höhere Mathematik schlecht ist, ist das „Prinzip der automatischen Steuerung“ fast eine Make-up-Prüfung, denn diese Tür fühlt sich jetzt auch an Ich befürchte, dass ich bisher noch keine vollständige Übertragungsfunktion für das System mit geschlossenem Regelkreis geschrieben habe. Die Konzepte von Null und Pol fühlen sich sehr unscharf an. Sehen Sie sich das Bode-Diagramm an ist nicht Unsinn, aber es gibt einige Vorschläge.
Wenn Sie über Grundkenntnisse in Mathematik und etwas Lernzeit verfügen, können Sie das Lehrbuch „Prinzip der automatischen Steuerung“ der Universität herausfinden, es sorgfältig verdauen und es mit dem tatsächlichen Schaltstromkreis kombinieren, um es entsprechend dem Arbeitszustand zu analysieren.

Sechstens: Tastverhältnis der Flyback-Stromversorgung
Sprechen Sie abschließend über das Tastverhältnis der Flyback-Stromversorgung (ich konzentriere mich auf die reflektierte Spannung, die mit dem Tastverhältnis übereinstimmt). B. 600 V oder 650 V als Eingangs-Wechselstrom-220-V-Stromschalterröhre, kann es sich bei der Produktionstechnologie um ein Hochdruckrohr handeln, das nicht einfach herzustellen ist, oder um ein Niederdruckrohr, das einen vernünftigeren Leitungsverlust und Schaltcharakteristik aufweist, wie diese Linie Die reflektierte Spannung kann nicht zu groß sein hoch, andernfalls ist die Arbeitssicherheit der Schaltröhre im Rahmen des Absorberstromkreises mit einem erheblichen Leistungsverlust verbunden.
Die Praxis hat gezeigt, dass die reflektierte Spannung einer 600-V-Leitung nicht mehr als 100 V und die reflektierte Spannung einer 650-V-Leitung nicht mehr als 120 V betragen sollte. Wenn die Spitzenspannung der Streuinduktivität auf 50 V begrenzt wird, hat das Rohr immer noch einen Arbeitsspielraum von 50 V. Aufgrund der Verbesserung der MOS-Röhrenherstellungstechnologie beträgt die allgemeine Flyback-Stromversorgung nun 700 V oder 750 V oder sogar 800–900 V Schaltröhre.
Wie bei dieser Art von Schaltung ist die Fähigkeit, Überspannungen zu widerstehen, stark. Einige Schalttransformator-Reflexionsspannungen können auch etwas höher ausfallen. Die maximale Reflexionsspannung liegt besser bei 150 V und kann eine bessere Gesamtleistung erzielen. Es wird empfohlen, den TOP-Chip von PI zu verwenden, um die Unterdrückung transienter Spannungen zu verwenden Diodenklemme für 135 V. Aber seine Panels reflektieren normalerweise weniger als das, etwa 110 Volt. Beide Typen haben Vor- und Nachteile:
Die erste Kategorie: schwacher Überspannungswiderstand, kleiner Arbeitszyklus, primärer Impulsstrom des Transformators. Vorteile: Die Streuinduktivität des Transformators ist klein, die elektromagnetische Strahlung ist gering, der Welligkeitsindex ist hoch, der Schaltröhrenverlust ist gering, die Umwandlungseffizienz ist nicht notwendigerweise niedriger als die zweite Art.
Die zweite Art: Der Fehlerschalterröhrenverlust ist etwas groß, das Transformatorleckgefühl ist etwas groß, die Welligkeit ist etwas schlecht. Vorteile: starke Überspannungsfestigkeit, hohe Einschaltdauer, geringer Transformatorverlust, hoher Wirkungsgrad.
Die reflektierte Spannung der Flyback-Leistung und ein bestimmter Faktor, die reflektierte Spannung des Flyback-Netzteils, ist ebenfalls mit einem Parameter verbunden: Die Ausgangsspannung Um der Spannung standzuhalten, ist es höher, und die Wahrscheinlichkeit, dass die verbrauchte Leistung zusammenbricht, desto größer ist die Schaltröhre, und der Absorptionskreis hat das Potenzial, dauerhafte Ausfälle der Leistungskomponenten des Stromkreises zu absorbieren (insbesondere die Diodenschaltungen zur Unterdrückung transienter Spannungen). Bei der Konstruktion von Niederspannungsausgängen Optimierungsprozess für Low-Power-Flyback-Netzteile muss sorgfältig gehandhabt werden, es gibt mehrere Behandlungsmethoden:
1. Der Magnetkern mit einem großen Leistungspegel wird verwendet, um die Streuinduktivität zu reduzieren, was die Umwandlungseffizienz der Niederspannungs-Flyback-Stromversorgung verbessern, Verluste reduzieren, die Ausgangswelligkeit reduzieren und die Crossover-Anpassungsrate der Mehrkanal-Ausgangsleistung verbessern kann liefern. Es wird häufig als Schaltnetzteil für Haushaltsgeräte wie CD-ROM-Laufwerke und DVB-Set-Top-Boxen verwendet.
2. Wenn der Magnetkern nicht vergrößert werden darf, können die reflektierte Spannung und der Arbeitszyklus nur verringert werden. Durch die Verringerung der Streuinduktivität kann die reflektierte Spannung verringert werden, was jedoch wahrscheinlich zu einer Verringerung der Leistungsumwandlungseffizienz führt, was beides ist Ein Widerspruch besteht darin, dass es einen alternativen Prozess geben muss, um einen geeigneten Punkt zu finden. Während des Experiments zum Ersetzen des Transformators kann die Spitzeninversspannung des Transformators auf der Primärseite erfasst und versucht werden, die Impulsbreite und -amplitude der Spitzeninversspannung zu reduzieren, wodurch die Arbeit erhöht werden kann Sicherheitsmarge des Konverters. Generell gilt: Die reflektierte Spannung liegt bei 110 V.
3. Stärken Sie die Kopplung, reduzieren Sie Verluste, übernehmen Sie neue Technologien und Wicklungsprozesse. Um die Sicherheitsspezifikation zu erfüllen, werden Isolationsmaßnahmen zwischen der ursprünglichen Seite und der Seite des Transformators ergriffen, z. B. Isolierbandpolster, leeres Isolierband am Ende. Diese beeinträchtigen die Leckage induktive Energie des Transformators. In der praktischen Produktion kann die Wicklungsmethode der Primärwicklung um die Sekundärwicklung eingesetzt werden. Oder die Sekundärwicklung mit dreifacher Isolationsdrahtwicklung, wodurch die Isolierung zwischen der ersten Stufe entfällt, die Kopplung verbessert werden kann, oder es können sogar breite Kupferhautwicklungen verwendet werden.
Der Niederspannungsausgang bezieht sich auf einen Ausgang mit weniger als oder gleich 5 V. Wie bei solchen kleinen Stromquellen habe ich die Erfahrung gemacht, dass die Ausgangsleistung mehr als 20 W beträgt und normale Schocktypen verwendet werden können, um den besten Preis zu erzielen Natürlich ist es nicht definitiv richtig, und persönliche Gewohnheiten und Anwendungsumgebung haben Beziehungen. Wenn wir das nächste Mal über ein Flyback-Netzteil mit Magnetkern sprechen, ist der KaiQi-Magnetkreis einigermaßen verständlich. Ich hoffe, Sie können Ihnen Anweisungen geben.
Der Kern des Flyback-Leistungstransformators arbeitet in einem unidirektional magnetisierten Zustand, daher muss der Magnetkreis einen Luftspalt öffnen, ähnlich wie bei der pulsierenden Gleichstrominduktivität. Ein Teil des Magnetkreises ist über Luftspalte gekoppelt.
Das Prinzip, das ich verstehe, ist, warum KaiQi-Lücke: Aufgrund der Leistung von Ferrit gibt es auch eine ähnliche rechteckige Arbeitskennlinie (Hystereseschleife), auf der Arbeitskennlinie der magnetischen Induktionsintensität (B) der Y-Achse, jetzt der Produktionsprozess der allgemeinen Sättigung Punkt in mehr als 400 mt, sollte dieser Wert in den Entwurfswerten in der Regel 200-300 mt betragen, was angemessener ist, die X-Achse stellt die Magnetisierung der magnetischen Feldstärke (H) dar, zu der dieser Wert und die Stromstärke proportional sind die Beziehung.
Der offene Luftspalt des Magnetkreises entspricht der Hystereseschleife des Magneten zur Neigung der Durch die sekundäre Entladung des Transformators in den Lastkreis hat der offene Luftspalt des Flyback-Leistungskerns zwei Aufgaben. Eine besteht darin, mehr Energie zu übertragen, und die andere darin, zu verhindern, dass der Kern gesättigt wird.
Der Transformator des Flyback-Netzteils arbeitet in einem unidirektional magnetisierten Zustand, der nicht nur Energie durch magnetische Kopplung überträgt, sondern auch mehrere Funktionen der Spannungstransformations-Eingangs- und Ausgangsisolation erfüllt. Daher muss beim Umgang mit dem Luftspalt sehr vorsichtig vorgegangen werden. Wenn der Luftspalt zu groß ist, erhöht sich die Streuinduktivität, der Hystereseverlust nimmt zu, der Eisenverlust und der Kupferverlust nehmen zu und die Gesamtleistung des Netzteils wird beeinträchtigt. Der kleine Luftspalt kann den Transformatorkern sättigen, was dazu führt Schäden am Netzteil.
Der kontinuierliche und diskontinuierliche Modus der Flyback-Stromversorgung bezieht sich auf den Betriebszustand des Transformators. Der Transformator arbeitet im Volllastzustand im Modus der vollständigen oder unvollständigen Energieübertragung. Im Allgemeinen sollte er entsprechend der Arbeitsumgebung ausgelegt werden. Das herkömmliche Flyback-Netzteil sollte im Dauerbetrieb arbeiten, so dass der Verlust von Schaltröhre und Leitung relativ gering ist und die Arbeitsbelastung des Eingangs- und Ausgangskondensators reduziert werden kann. Es gibt jedoch einige Ausnahmen.
Ich muss insbesondere darauf hinweisen: Aufgrund der Eigenschaften ist das Flyback-Netzteil besser für das Design von Hochspannungsnetzteilen geeignet, und Hochspannungsnetzteiltransformatoren arbeiten im Allgemeinen im unterbrochenen Modus. Ich verstehe, dass aufgrund der hohen Der Spannungsausgang der Stromversorgung muss eine Hochspannungsgleichrichterdiode verwenden.
Aufgrund der Eigenschaften des Herstellungsprozesses ist die Rückwärtserholungszeit der Diode bei hohem Gegendruck lang und die niedrige Geschwindigkeit im laufenden Zustand, in dem die Diode wiederhergestellt wird, in Vorwärtsrichtung, und wenn die Rückwärtswiederherstellung sehr groß ist, ist der Energieverlust nicht förderlich Dies kann zu einer Verbesserung der Leistung des Konverters, der Lichtumwandlungseffizienz, zu schwerem Fieber des Gleichrichters oder sogar zum Durchbrennen des Gleichrichters führen. Da die Diode im diskontinuierlichen Modus bei einer Vorspannung von Null in Sperrrichtung vorgespannt ist, kann der Verlust auf ein relativ niedriges Niveau reduziert werden. Das Hochspannungsnetzteil arbeitet im intermittierenden Modus und die Betriebsfrequenz darf nicht zu hoch sein.
Im kritischen Zustand arbeitet ein Flyback-Netzteil. Im Allgemeinen arbeitet diese Art von Netzteil im Frequenzmodulationsmodus oder im Breitfrequenz- und Dualmodus. Einige kostengünstige selbsterregende Netzteile (RCC) verwenden häufig diese Form, um dies sicherzustellen Der stabile Ausgang, der Transformator mit Arbeitsfrequenz, Ausgangsstrom und Eingangsspannung ändern sich, nahe der Volllast, wenn der Transformator zwischen kontinuierlich und intermittierend bleibt, das Netzteil ist nur für kleine Ausgangsleistungen geeignet, andernfalls können die EMV-Eigenschaften der Verarbeitung Kopfschmerzen bereiten.
Der Flyback-Schaltnetzteiltransformator sollte im kontinuierlichen Modus arbeiten. Je größer die Wicklungsinduktivität ist, desto kontinuierlicher ist er natürlich auch in gewissem Maße. Es ist nicht realistisch, übermäßiges Streben nach absolut kontinuierlichem Betrieb zu betreiben. Möglicherweise ist ein großer Magnetkern erforderlich. Eine große Anzahl von Spulenwindungen, begleitet von einer großen Streuinduktivität und verteilten Kapazität, kann mehr schaden als nützen.
Wie bestimmt man dann diesen Parameter? Durch viele Praktiken und Analysen des Peer-Designs halte ich es für angemessen, dass der Ausgang eines 50- bis 60-%-Transformators bei Nennspannungseingang vom intermittierenden in den kontinuierlichen Zustand übergeht. Oder bei der höchsten Eingangsspannung und Volllastausgang kann der Transformator in einen kontinuierlichen Zustand übergehen.

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