宽电压输入电路的设计
生活随笔
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宽电压输入电路的设计
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內容包括電子濾波器電路的介紹,XD308H非隔離電源方案,隔離與非隔離電源的優缺點與應用場合。紫色文字是超鏈接,點擊自動跳轉至相關博文。持續更新,原創不易!
目錄:
一、簡述
二、采用電子濾波器電路
三、采用開關電源電路
四、采用市面上現成的模塊
1、PE-12V-B4模塊介紹
2、應用電路
五、XD308H非隔離電源方案(AC-DC電源芯片降壓電路)
1、概述
2、3.3V/500mA非隔離電源
3、5V/500mA非隔離電源
4、12V/500mA非隔離電源
5、24V/500mA非隔離電源
六、隔離與非隔離電源的優缺點與應用場合
1、隔離與非隔離電源的優缺點
2、隔離與非隔離電源的應用場合
3、DC-DC轉換隔離電源
1)金升陽隔離電源模塊? ?2)5V和USB供電的隔離電路
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一、簡述
應用的場合有24V、48V、110V、220V等直流或交流電源電壓輸入,若產品都能滿足,將有效減少產品的種類。帶來的便利性是不言而喻的,大大降低倉儲、生產、銷售的壓力。
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二、采用電子濾波器電路
如下圖所示,電路簡單,成本低,可靠性好。缺點是增加了電源輸入端頭、熱量大。
220V應用計算:
8.1K/5W的電阻可用3個2.7K串聯。實際電路消耗DC30mA,那么流過串聯電阻的電流AC22mA。
每個電阻上的壓降2.7K*22mA=59.4V,按60V算得電阻功率P=UI=60V*22mA=1.32W。
此處電子濾波器電路的設計可參考:抗干擾處理之“二、實際問題解決/2、采用電子濾波器”。
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三、采用開關電源電路
反激FlyBack方案,IC建議用CMOS工藝IC(啟動電流小),如UC38C4X等。如果想做好些,IR1150、1152等都不錯,低壓連續模式(CCM)、高壓斷續模式(DCM)工作。成本在4塊錢左右,設計不好可靠性差。
開關電源CCM及DCM工作模式 - 百度文庫
難點是漏感控制、空載、VCC,可以試試以下參數:
1)30KHz的開關頻率;
2)占空比75%(反射電壓50V),KRP取0.2-0.3,LP取800-1200uH;
? 375VDC輸入時,占空比0.1,但是滿載導通時間依然有3.5uS;
3)磁芯EFD30、PQ2625或者EER28磁芯;
4)采用輕載降頻芯片;
5)VCC繞組和輸出繞組采用1:1的三層絕緣線繞制,初級均勻平鋪兩層;
空載降頻是待機功耗里面的概念,芯片自帶的,但是這個功能也是解決最小占空比問題的一種很不錯的手段。
如果是采用頻段變換,那么恰恰應該是相反的,如24~48VDC輸入時采用50KHz,90~265VAC輸入時采用100KHz;
6)參看“開關電源-設計”。
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四、采用市面上現成的模塊
1、PE-12V-B4模塊介紹
1)優點:電源設計方便,PE-12V-B4 超寬電壓輸入、微功耗、DC-DC 電源模塊。
輸入電壓:15V-380VDC,輸出電流:150mA;官網:迅迪電子-單火線專家,專門做單火,做得更專業!【廠家官網】
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2)缺點:增加成本,可靠性本人沒有驗證過。具停產風險。
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2、應用電路
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五、XD308H非隔離電源方案(AC-DC電源芯片降壓電路)
1、概述 XD308H是一款18~600Vdc超寬范圍輸入的高壓降型AC-DC轉換器電源芯片,可適應12~380Vac超寬電壓輸入(外加整流濾波),最大輸出持續電流可達500mA(峰值800mA)。該電源芯片以較低的BOM成本方便的實現寬電壓高壓降壓小功率電源解決方案。 電源系統帶有各種保護,包括過熱保護(OTP)、VCC 欠壓閉鎖(UVLO)、過載保護(OLP)、短路保護(SCP)等。電路特點:無噪音,發熱低。 ----------------------------- 下述三種電路通常應用于家用電器(電飯煲、洗衣機及其它白色家電),此電路還適合于其它非隔離供電的應用,比如LED驅動、智能電表、加熱器以及輔助電源和工業控制等。 元件選擇:降壓電路輸入級由保險電阻RF1、防雷壓敏電阻RV1、整流橋堆D1、EMI濾波電容C4和C5以及濾波電感L2組成。保險電阻RF1為阻燃可熔的繞線電阻,它同時具備多個功能:a)將橋堆D1的浪涌電流限制在安全的范圍;b)差模噪聲的衰減;c)在其它任何元件出現短路故障時,充當輸入保險絲的功能(元件故障時必須安全開路,不應產生任何冒煙、冒火及過熱發光現象)。壓敏電阻RV1用于防雷保護,提高系統可靠性。功率處理級由寬電壓高效率電源芯片XD308H、續流二極管D2、輸出電感L1及輸出電容C3構成。 -------------------------------------------------------- 2、3.3V/500mA非隔離電源 下圖電路為一個典型的輸出為3.3V/500mA的非隔離電源,輸入電源范圍:12~380Vac。
-------------------------------------------------------- 3、5V/500mA非隔離電源 下圖電路為一個典型的輸出為5V/500mA的非隔離電源,輸入電源范圍:12~380Vac。 -------------------------------------------------------- 4、12V/500mA非隔離電源 下圖電路為一個典型的輸出為12V/500mA的非隔離電源,輸入電源范圍:32~380Vac。
做出實物發現L1(1mH/10*16)電感發生磁共振,高頻嘯叫,從AC32V~260V均如此。L2電感沒有響聲,兩個電感幾乎沒有溫度。L1處的波形如下,聲音估計是5.678kHz過沖產生。人耳可識別20Hz~20kHz之間的聲音,其中對1kHz~4kHz最敏感。深度了解電源電路中的電感嘯叫 R4更改為0.51R,L1更改為一體成型電感(電子元件-電感、磁珠)會得到極大的改善,假負載100R輸出電流115mA左右。也可以考慮電感注膠。 -------------------------------------------------------- 5、24V/500mA非隔離電源 下圖電路為一個典型的輸出為24V/500mA的非隔離電源,輸入電源范圍:32~380Vac。
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六、隔離與非隔離電源的優缺點與應用場合
1、隔離與非隔離電源的優缺點
非隔離電源主要有:Buck、Boost、Buck-Boost等;而隔離電源主要有各種帶隔離變壓器的反激、正激、半橋、LLC等拓撲。當然隔離電源也可以把內部的地連起來,當非隔離來應用。
結合常用的隔離與非隔離電源,我們從直觀上就可得出它們的一些優缺點,如表1和表2所示,兩者的優缺點幾乎是相反的。 表1 非隔離電源的優缺點: 表2 隔離電源的優缺點: -------------------------------------------------------- 2、隔離與非隔離電源的應用場合 通過了解隔離與非隔離電源的優缺點可知,它們各有優勢,對于一些常用的嵌入式供電選擇,我們已可做出準確的判斷: 系統前級的電源,為提高抗干擾性能,保證可靠性,一般用隔離電源; 電路板內的IC或部分電路供電,從性價比和體積出發,優先選用非隔離的方案; 對安全有要求的場合,如需接市電的AC-DC,或醫療用的電源,為保證人身的安全,必須用隔離電源,有些場合還必須用加強隔離的電源; 對于遠程工業通信的供電,為有效降低地電勢差和導線耦合干擾的影響,一般用隔離電源為每個通信節點單獨供電; 對于采用電池供電,對續航力要求嚴苛的場合,采用非隔離供電。 -------------------------------------------------------- 3、DC-DC轉換隔離電源 1)金升陽隔離電源模塊 比如IB1205LS-1W(1W直插)、B1205XT- W2R2(0.25W貼片)等。
? ----------------------------- 2)5V和USB供電的隔離電路 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------
結合常用的隔離與非隔離電源,我們從直觀上就可得出它們的一些優缺點,如表1和表2所示,兩者的優缺點幾乎是相反的。 表1 非隔離電源的優缺點: 表2 隔離電源的優缺點: -------------------------------------------------------- 2、隔離與非隔離電源的應用場合 通過了解隔離與非隔離電源的優缺點可知,它們各有優勢,對于一些常用的嵌入式供電選擇,我們已可做出準確的判斷: 系統前級的電源,為提高抗干擾性能,保證可靠性,一般用隔離電源; 電路板內的IC或部分電路供電,從性價比和體積出發,優先選用非隔離的方案; 對安全有要求的場合,如需接市電的AC-DC,或醫療用的電源,為保證人身的安全,必須用隔離電源,有些場合還必須用加強隔離的電源; 對于遠程工業通信的供電,為有效降低地電勢差和導線耦合干擾的影響,一般用隔離電源為每個通信節點單獨供電; 對于采用電池供電,對續航力要求嚴苛的場合,采用非隔離供電。 -------------------------------------------------------- 3、DC-DC轉換隔離電源 1)金升陽隔離電源模塊 比如IB1205LS-1W(1W直插)、B1205XT- W2R2(0.25W貼片)等。
? ----------------------------- 2)5V和USB供電的隔離電路 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------
總結
以上是生活随笔為你收集整理的宽电压输入电路的设计的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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