Nguồn điện - Điện áp phản xạ của nguồn điện flyback có một yếu tố quyết định khác
Điện áp phản xạ của nguồn điện flyback cũng liên quan đến một tham số, đó là điện áp đầu ra. Điện áp đầu ra càng thấp, tỷ lệ quay của máy biến áp càng lớn, độ tự cảm rò rỉ của máy biến áp càng lớn và điện áp chịu được của ống chuyển mạch càng cao, có thể làm hỏng ống chuyển mạch và hấp thụ mức tiêu thụ điện năng của mạch càng lớn, sự cố vĩnh viễn của thiết bị nguồn snubber có thể xảy ra (đặc biệt là mạch sử dụng diode triệt tiêu điện áp thoáng qua). Phải cẩn thận trong quá trình tối ưu hóa thiết kế nguồn điện flyback công suất thấp đầu ra điện áp thấp. Có một số cách để đối phó với nó:
1. Sử dụng lõi từ có mức công suất cao hơn để giảm độ tự cảm rò rỉ, có thể cải thiện hiệu suất chuyển đổi của nguồn điện flyback điện áp thấp, giảm tổn thất, giảm gợn đầu ra và cải thiện tốc độ điều chỉnh chéo của nguồn điện đầu ra đa kênh . Nó thường phổ biến trong các công tắc cho các thiết bị gia dụng Nguồn điện, chẳng hạn như đầu đĩa CD, hộp giải mã DVB, v.v.
2. Nếu điều kiện không cho phép tăng lõi từ, cách duy nhất để giảm điện áp phản xạ là giảm chu kỳ làm việc. Giảm điện áp phản xạ có thể làm giảm điện cảm rò rỉ, nhưng nó có thể làm giảm hiệu suất chuyển đổi năng lượng. Hai là một mâu thuẫn. Phải có một quá trình thay thế để tìm một điểm phù hợp. Trong quá trình thử nghiệm thay thế máy biến áp, có thể phát hiện ra phía sơ cấp của máy biến áp. Đảo ngược điện áp đỉnh, giảm độ rộng và biên độ của xung điện áp ngược đỉnh càng nhiều càng tốt có thể làm tăng giới hạn an toàn vận hành của bộ chuyển đổi. Nói chung, điện áp phản xạ phù hợp hơn ở 110V.
3. Tăng cường khớp nối, giảm tổn thất, áp dụng công nghệ mới và quy trình cuộn dây. Để đáp ứng các quy định an toàn, máy biến áp sẽ thực hiện các biện pháp cách điện giữa phía sơ cấp và phía thứ cấp, chẳng hạn như băng cách điện và băng cách điện. Những điều này sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất tự cảm rò rỉ của máy biến áp. Trong thực tế sản xuất, có thể dùng cuộn sơ cấp để quấn cuộn thứ cấp. Hoặc thứ cấp được quấn bằng ba dây cách điện, và chất cách điện giữa sơ cấp và thứ cấp được loại bỏ để tăng cường khớp nối, và thậm chí có thể sử dụng đồng rộng để cuộn dây.
Đầu ra điện áp thấp trong bài viết này đề cập đến đầu ra nhỏ hơn hoặc bằng 5V. Giống như loại nguồn điện công suất thấp này, kinh nghiệm của tôi là nếu công suất đầu ra lớn hơn 20W, thì có thể sử dụng loại chuyển tiếp để đạt được hiệu suất chi phí tốt nhất. Tất nhiên, điều này không phải là tuyệt đối. Thói quen cá nhân có liên quan đến môi trường ứng dụng. Lần sau mình sẽ nói về lõi từ cho bộ nguồn flyback và một số hiểu biết về khe hở không khí trong mạch từ. Tôi hy vọng bạn có thể cho tôi một số lời khuyên.
Lõi từ của máy biến áp nguồn flyback đang hoạt động ở trạng thái từ hóa một chiều, vì vậy mạch từ cần mở một khe hở không khí, tương tự như cuộn cảm DC dao động. Một phần của mạch từ được ghép thông qua khe hở không khí. Tôi hiểu nguyên tắc tại sao khe hở không khí lại mở: vì ferrite công suất cũng có đường cong đặc tính làm việc (vòng trễ) tương tự như hình chữ nhật, trục Y trên đường cong đặc tính làm việc biểu thị cường độ cảm ứng từ (B), và quy trình sản xuất hiện tại nói chung là Điểm bão hòa trên 400mT. Nói chung, giá trị này phải là 200-300mT trong thiết kế. Trục X biểu thị cường độ từ trường (H). Giá trị này tỷ lệ thuận với cường độ dòng từ hóa. Mở khe hở không khí trong mạch từ tương đương với việc nghiêng vòng trễ của nam châm sang trục X. Dưới cùng một cường độ cảm ứng từ, nó có thể chịu được dòng từ hóa lớn hơn, tương đương với việc tích trữ nhiều năng lượng hơn trong lõi từ. Năng lượng này được lưu trữ trong ống công tắc. Khi nó được xả vào mạch tải thông qua thứ cấp của máy biến áp, khe hở không khí của lõi nguồn flyback có hai chức năng. Một là truyền nhiều năng lượng hơn, hai là ngăn không cho lõi rơi vào trạng thái bão hòa.
Máy biến áp của bộ nguồn flyback hoạt động ở trạng thái từ hóa một chiều, không chỉ để truyền năng lượng thông qua khớp nối từ tính mà còn đảm nhận nhiều chức năng cách ly đầu vào và đầu ra chuyển đổi điện áp. Do đó, việc xử lý khe hở không khí cần hết sức cẩn thận. Nếu khe hở không khí quá lớn, độ tự cảm rò rỉ sẽ tăng lên, tổn thất từ trễ sẽ tăng lên, tổn thất sắt và tổn thất đồng sẽ tăng lên, điều này sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất tổng thể của nguồn điện. Khe hở không khí quá nhỏ có thể làm bão hòa lõi máy biến áp, gây hư hỏng nguồn điện
Cái gọi là chế độ liên tục và không liên tục của nguồn điện flyback đề cập đến trạng thái làm việc của máy biến áp. Ở trạng thái đầy tải, máy biến áp làm việc ở chế độ làm việc truyền năng lượng hoàn toàn hoặc truyền năng lượng không hoàn toàn. Nói chung, nó nên được thiết kế theo môi trường làm việc. Bộ nguồn flyback thông thường nên hoạt động ở chế độ liên tục, do đó tổn thất của ống công tắc và đường dây tương đối nhỏ, đồng thời có thể giảm ứng suất làm việc của các tụ điện đầu vào và đầu ra, nhưng vẫn có một số trường hợp ngoại lệ. Cần phải chỉ ra ở đây: do đặc điểm của nguồn điện flyback, nó phù hợp hơn để được thiết kế như một nguồn điện cao áp và máy biến áp nguồn cao áp thường hoạt động ở chế độ không liên tục. Tôi hiểu rằng vì đầu ra của nguồn điện cao áp cần sử dụng đi-ốt chỉnh lưu điện áp cao. Do đặc điểm của quy trình sản xuất, diode điện áp ngược cao có thời gian phục hồi ngược dài và tốc độ thấp. Ở trạng thái dòng điện liên tục, diode phục hồi khi có sự phân cực thuận và tổn thất năng lượng trong quá trình phục hồi ngược là rất lớn, điều này không có lợi cho hiệu suất của bộ chuyển đổi. Việc cải tiến ít nhất sẽ làm giảm hiệu suất chuyển đổi, ống chỉnh lưu sẽ nóng lên nghiêm trọng, thậm chí tệ nhất là làm cháy ống chỉnh lưu. Vì điốt được phân cực ngược ở độ phân cực bằng 0 trong chế độ không liên tục, tổn thất có thể giảm xuống mức tương đối thấp. Do đó, nguồn điện cao áp hoạt động ở chế độ không liên tục và tần số hoạt động không được quá cao. Ngoài ra còn có loại bộ nguồn flyback hoạt động ở trạng thái tới hạn. Nói chung, loại nguồn điện này hoạt động ở chế độ điều chế tần số hoặc chế độ kép điều chế tần số và điều chế độ rộng. Một số bộ nguồn tự kích (RCC) giá rẻ thường sử dụng hình thức này. Để đảm bảo sự ổn định đầu ra, tần số làm việc của máy biến áp thay đổi theo dòng điện đầu ra hoặc điện áp đầu vào. Khi máy biến áp gần đầy tải, máy biến áp luôn được giữ giữa chế độ liên tục và gián đoạn. Loại nguồn điện này chỉ phù hợp với công suất đầu ra thấp, nếu không việc xử lý các đặc tính tương thích điện từ sẽ rất rắc rối.
Máy biến áp cung cấp năng lượng chuyển đổi flyback nên hoạt động ở chế độ liên tục, đòi hỏi độ tự cảm của cuộn dây tương đối lớn. Tất nhiên, có một mức độ liên tục nhất định. Theo đuổi sự liên tục tuyệt đối quá nhiều là điều không thực tế. Nó có thể yêu cầu một lõi từ lớn, và có rất nhiều. Số vòng dây của cuộn dây, cùng với độ tự cảm rò rỉ lớn và điện dung phân tán, có thể không đáng giá bằng ngọn nến. Vậy làm thế nào để xác định thông số này, qua nhiều lần thực hành và phân tích thiết kế của các đồng nghiệp, tôi nghĩ rằng khi điện áp danh định được đưa vào, đầu ra đạt 50% ~ 60%, và việc chuyển đổi máy biến áp sẽ phù hợp hơn từ trạng thái gián đoạn sang trạng thái liên tục. Hoặc ở trạng thái điện áp đầu vào cao nhất, khi đầu ra đầy tải, máy biến áp có thể chuyển tiếp sang trạng thái hoạt động liên tục.
