開關電源鉗位保護電路及散熱器的設計要點

這表明R 1、C 的時間常數與開關周期有關，在數值上它就等于開關周期的9 . 4 7倍。當f=132kHz時，開關周期T =7.5μs,τ=9.47×7.5μs=71.0μs.

實取鉗位電阻R 1=1 5 kΩ，鉗位電容C =4.7nF.此時τ=70.5μs.

當鉗位保護電路工作時，R 1上的功耗為：

考慮到鉗位保護電路僅在功率開關管關斷所對應的半個周期內工作，R 1的實際功耗大約為1.2W(假定占空比為50%)，因此可選用額定功率為2W的電阻。

令一次側直流高壓為U I(max)。鉗位電容的耐壓值U C>1.5U Q(max) +U I(max)=1.5×200V+265V×=674V.實際耐壓值取1kV.

(12)選擇阻塞二極管VD

要求反向耐壓U BR≥1.5U Q(max) =300V

采用快恢復二極管FR106(1A/800V,正向峰值電流可達30A)。要求其正向峰值電流遠大于I P(這里為30A》1.65A)。

說明：這里采用快恢復二極管而不使用超快恢復二極管，目的是配合阻尼電阻R 2,將部分漏感能量傳輸到二次側，以提高電源效率。

(13)計算阻尼電阻R 2.

有時為了提高開關電源的效率，還在阻塞二極管上面串聯一只低阻值的阻尼電阻R 2.在R 2與漏極分布電容的共同作用下，可使漏感所產生尖峰電壓的起始部分保留下來并產生衰減振蕩，而不被RC電路吸收掉。通常將這種衰減振蕩的電壓稱作振鈴電壓，由于振鈴電壓就疊加在感應電壓U OR上，因此可被高頻變壓器傳輸到二次側。

阻尼電阻應滿足以下條件：

即：

實取20Ω/2W的電阻。

2 開關電源散熱器的設計要點

在開關電源散熱器的設計一文中(詳見《電源技術應用》2010年第1期)，介紹了通過計算芯片的平均功耗

來完成散熱器設計的簡便實用方法。下面再對開關電源散熱器的設計要點作進一步分析。

以TOPSwitch-GX(TOP242~TOP250)系列單片開關電源為例，當MOSFET導通時漏-源極導通電流(I DS(ON) )與漏-源極導通電壓(U DS(ON) )的歸一化曲線如圖2所示。

圖2 當MOSFET導通時漏-源極導通電流I DS(ON)與漏-源極導通電壓U DS(ON)的歸一化曲線

說明：

(1)定義R DS(ON) =U D(ON) /I DS(ON) 。

(2)圖2是以TOP249Y為參考，此時k=1.00.

(3)求漏-源極導通電流時應乘以k,求漏-源極通態電阻時應除以k.