电磁阀原理图_干货 | 深度解析电源原理图和每个元件的功能

以13.2W电源为例:输入:AC90~264V,输出:3.3V/4A

原理图

电磁阀原理图

变压器是整个电源的重要核心,因此变压器的计算和校验非常重要。

确定变压器的材料和尺寸:

根据变压器计算公式

电磁阀原理图

:

确定初级侧滤波器电容,该公式可确定电容器上的Vin(min)。滤波器电容越大,Vin(win)越高,这可能是一个更大的功率,但相对价格也更高

确定变压器的线径和线数:

确定变压器后,即可确定变压器的线圈架。根据线圈架的槽宽,可以确定变压器的线径和线数,还可以计算线径的电流密度。电流密度通常参考6A/mm2。对于变压器的设计,电流密度只能作为参考值,最终以温升记录为准。

确定占空比:

可以通过以下公式确定占空比。占空比的设计一般基于50%,如果占空比超过50%,很容易发生振荡。

电磁阀原理图

确定Ip值:

电磁阀原理图

确定辅助电源的匝数:

根据变压器的匝数比关系确定辅助电源的匝数和电压

决定了场效应管和二次二极管的应力:

可以根据变压器的环比关系初步计算出变压器的应力是否满足所选零件的规格,计算是基于输入电压264伏(电容器上为380伏)

其他:

如果输出电压低于5V,必须使用TL431代替TL432,有必要考虑为光电耦合器和TL431提供一套附加绕组。

将得到的数据代入

公式,从而得到B(最大值)。如果B(最大)值过高或过低,必须重新调整参数

变压器计算:

输出瓦数13.2瓦(3.3V/4A),铁芯= EI-28,绕组面积(槽宽)= 10毫米,边缘带= 2.8毫米(每侧),剩余绕组面积= 4.4毫米。

计算公式:变压器材料和尺寸:

根据上述假设,材料为PC-40。尺寸=EI-28,Ae=0.86cm2,绕组面积(槽宽)= 10 mm。由于裕量胶带使用2.8mm,剩余绕组面积为4.4mm。假设滤波电容使用47uF/400V,Vin(最小值)暂定为90 v,则

决定导线直径和变压器数量:

电磁阀原理图

电磁阀原理图

决定占空比:

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决定Ip值:

电磁阀原理图

决定辅助电源匝数:

电磁阀原理图

-199

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变压器接线图:

电磁阀原理图

零件选择:

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●fs1:

由变压器计算得到Iin值。基于该Iin值(0.42A),已知2A/250伏由公司共享,并且当引脚(最大值)超过保险丝额定值时,Iin是否也必须在设计中考虑。

●TR1(热敏电阻):当

电源启动时,由于C1(初级滤波电容)短路,Iin电流很大。虽然时间很短,但也可能会造成电力损失。因此,必须在滤波电容之前添加热敏电阻,以在启动时将Iin限制在规格范围内(115伏/30安,230伏/60安)。然而,热敏电阻也消耗电能,所以不要放太大的电阻值(否则效率会受到影响)。通常使用SCK 053(3A/5ω)。如果C1电容使用较大的值,则必须考虑增加热敏电阻的电阻值(通常用于功率较大的电源)

●VDR1(浪涌吸收器):

当发生雷击时,零件可能损坏,从而影响电源的正常运行。因此,必须在交流输入端(保险丝之后)增加一个电涌吸收器来保护电源(通常使用07D471K)。但是,如果有价格方面的考虑,不要先安装它。

●CY1、CY2(Y型电容):

Y型电容一般可分为Y1和Y2电容。如果交流输入具有FG(3引脚),通常使用Y2电容。如果交流输入为2Pin(只有l,n),通常使用Y1-Cap,Y1和Y2不同,除了价格(Y1相对较贵)。绝缘水平和耐受电压也不同(Y1称为双重绝缘,绝缘耐受电压约为Y2的两倍,并且在电容器的主体上有一个“背面”标志或Y1)。Y2电容用于该电路是因为它的功能梯度,而Y电容会影响电磁干扰特性。一般来说,越大越好,但必须考虑渗漏和价格问题。泄漏电流必须满足安全要求(3Pin公司标准最大值为750uA)

●CX1(X型电容)和RX1:

X型电容是防电磁干扰的元件。电磁干扰可分为两部分:传导和辐射。传导规格通常可分为联邦通信委员会第15J部分B级和CISPR 22(EN 55022)B级。联邦通信委员会测试频率在450 K和30兆赫之间,CISPR 22测试频率在150 K和30兆赫之间。传导可以在工厂通过光谱分析仪进行验证,而辐射必须在实验室进行验证。在低频段(150千欧到几米之间),屏蔽罩通常能有效防止电磁干扰。一般来说,电容越大,防电磁干扰效果越好(但价格越高),如果电容大于0.22uf(含0.22uf),安全规定要求必须有一个泄压电阻(RX1,一般为1.2ω1/4W)

低LF1(普通扼流圈):

防电磁干扰部分主要影响传导的中低频带。设计时必须考虑电磁干扰特性和温升。对于相同尺寸的普通扼流圈,线圈越多(相对线径越小),防电磁干扰效果越好,但温升可能更高。

●BD1(整流二极管):

交流电源通过全波整流转换到DC。从变压器计算的Iin值可以看出,只使用了一个1A/600伏整流二极管,由于是全波整流,耐压只有600伏。

●C1(滤波器电容):

通过C1的大小(电容值)确定变压器计算中的Vin(最小值)。电容越大,Vin(最小值)越高,但价格越高。这部分实际上可以验证电路中的Vin(最小值)是否正确。如果交流输入范围为90伏至132伏(vc1电压最多约为190伏),可使用200伏耐压电容。如果交流输入在90伏至264伏(或180伏至264伏)范围内,必须使用耐压为400伏的电容器,因为Vc1电压高达约380伏

电磁阀原理图

●D2(辅助功率二极管):

●R14,C9(次级侧环路增益控制):

控制次级侧的环路增益。一般来说,放大电容会降低增益。电容越小,增益越快。电阻器的特性与电容的特性正好相反。电阻器的放大增益会更快。电阻降低的增益降低。至于增益调整的最佳值是什么,可以通过动态负载来测量,以获得最佳值。

●D4(整流二极管):

,因为输出电压为3.3V,并且输出电压调节器使用TL431(Vref=2.5V)而不是TL432(Vref=1.25V),必须增加一组额外的绕组来提供光电耦合器和TL431所需的功率。由于U2和U3只需要很小的电流(约10mA),二极管耐压为100伏,因此只需要1N 4148(0.15安/100伏)。

●C8(滤波电容):

因为U2和U3需要很小的电流,所以只需要1u/50V

●D5(整流二极管):

输出整流二极管,应考虑使用D5:

a。当前值

b。二极管的耐压值为

例如,输出电流4A,使用10A二极管(肖特基)应该是可能的,但经过点温上升验证,发现D5温度太高,所以必须用15A二极管代替,因为10A VF大于15A VF值40V耐压部分经检验合格,最终采用15A/40V肖特基。

●C10,R17(次级SNUBER):

d5将在截止时刻出现尖峰。如果尖峰超过二极管(D5)的耐受电压值,二极管将有击穿的危险。除了保护二极管外,调节开关磁阻可以适当降低尖峰电压值,改善电磁干扰。R17通常使用1/2W电阻。C10通常使用耐压为500伏的陶瓷电容器。在缓冲器调整过程中(264伏/63赫兹),应注意R17和C10是否会过热,应避免这种情况。

●C11,C13(滤波电容):

二次侧一级滤波电容,小内阻电容(LXZ,YXA…...)将被使用。电容的选择可以根据以下三点来确定:

a。输出纹波电压符合规格

b。电容温度是否超过额定值

c。电容值两端的电压是否超过额定值

●R19(虚拟负载):

正确使用虚拟负载可以使电路更加稳定,但虚拟负载的电阻值不能太小,否则会影响效率。使用时,必须注意它是否超过电阻器的额定值(通常,只使用额定功率的一半)

●L3,C12(液晶滤波电路):

液晶滤波电路是一个二级滤波器。通常L3将被放大(具有大电感),而不影响线路的稳定性,因此C12可以使用较小的电容值

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