張凱? 17021211151
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嵌牛導(dǎo)讀：目前市面上的電源模塊品類繁多，初期應(yīng)用都能滿足要求员凝，但隨著時(shí)間的考驗(yàn)就開始經(jīng)不起考驗(yàn)了署驻。
嵌牛提問：電源作為系統(tǒng)核心，絕對(duì)不允許這樣的情況發(fā)生健霹，那么我們?cè)鯓硬拍茉O(shè)計(jì)出穩(wěn)定可靠電源呢旺上？
嵌牛鼻子：電源，穩(wěn)定性
嵌牛正文：
1.電壓應(yīng)力
電源電壓應(yīng)力是保證電源可靠性的一個(gè)重要指標(biāo)糖埋。在電源中有許多器件都有規(guī)定最大耐壓值宣吱，比如：場(chǎng)效應(yīng)管的Vds和Vgs、二極管的反向耐壓阶捆、IC的最大VCC電壓以及輸入輸出電容的最大耐壓凌节。
所以我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)必須要考慮到器件要承受的最大電壓钦听。再根據(jù)電壓選擇適當(dāng)器件洒试，最后再進(jìn)行實(shí)際測(cè)試加以驗(yàn)證。但在測(cè)試時(shí)我們必須測(cè)試電源所有工作狀態(tài)的電壓應(yīng)力朴上，以確保在最惡劣的工作狀態(tài)下也能留出約10%的安全裕量垒棋。
2.電流應(yīng)力
電源電流應(yīng)力往往與熱應(yīng)力密切相關(guān)，比如二極管SK54最大平均電流為5A痪宰，但是它是在滿足熱應(yīng)力降額前提下的極限參數(shù)叼架。
所以我們選擇器件時(shí)必須要同時(shí)滿足器件的電流應(yīng)力與熱應(yīng)力畔裕。在滿足器件熱應(yīng)力的前提下，選擇合適額定電流值的器件方可保證電源可靠性要求乖订。
3.反饋環(huán)路
反饋環(huán)路是電源的重要組成部分扮饶，我們?cè)O(shè)計(jì)電源時(shí)必須要保證反饋環(huán)路的穩(wěn)定。所以我們?cè)O(shè)計(jì)環(huán)路參數(shù)時(shí)需要保持一定裕度乍构。
比如增益裕度一般保持在20db左右甜无，相位裕度保持在45度左右，穿越頻率一般設(shè)置在開關(guān)頻率的1/6哥遮，再實(shí)際測(cè)試加以驗(yàn)證環(huán)路的穩(wěn)定性岂丘。
4.磁性元件的磁飽和
我們?cè)谠O(shè)計(jì)反激變壓器以及一些儲(chǔ)能電感時(shí)，設(shè)定最大磁通量Bm尤為關(guān)鍵眠饮。由于電源起機(jī)和短路保護(hù)時(shí)最大磁通量Bm大于穩(wěn)態(tài)工作時(shí)的Bm奥帘，所以我設(shè)定變壓器的Bm時(shí)需要預(yù)留足夠的裕度。
磁芯溫度為100℃曲線可知Bm=0.35T時(shí)磁芯接近飽和仪召，所以出于對(duì)電源起機(jī)寨蹋、輸出過(guò)流和短路等極限情況考慮，鐵氧體P4材質(zhì)的變壓器的穩(wěn)態(tài)Bm一般小于0.25T扔茅。
5.PWM的死區(qū)時(shí)間
對(duì)于半橋钥庇、全橋和LLC諧振等一些H橋或半H橋的拓?fù)潆娫矗琍WM的死區(qū)時(shí)間設(shè)定對(duì)電源可靠性至關(guān)重要咖摹。實(shí)際上設(shè)定死區(qū)時(shí)間實(shí)則為了避免上评姨、下管直通從而導(dǎo)致電源炸機(jī)。
也就是說(shuō)設(shè)定一段上萤晴、下管同時(shí)關(guān)斷的時(shí)間吐句，在上管關(guān)斷后延遲一段時(shí)間再導(dǎo)通下管或在下管關(guān)斷后延遲一段時(shí)間再導(dǎo)通上管，如圖5所示td即為死區(qū)時(shí)間店读。
6.電源的軟啟動(dòng)
電源的軟啟動(dòng)對(duì)降低場(chǎng)效應(yīng)管和輸出二極管的尖峰電壓和尖峰電流有很大幫助嗦枢，從而降低了其電壓應(yīng)力和電流應(yīng)力。但是對(duì)于LLC諧振電源來(lái)說(shuō)屯断，軟啟動(dòng)對(duì)電源起機(jī)的可靠性非常關(guān)鍵文虏。因?yàn)長(zhǎng)LC電源的IC是通過(guò)高頻掃描的方式啟動(dòng)的。
在IC啟動(dòng)時(shí)驅(qū)動(dòng)PWM頻率會(huì)從設(shè)定的最高頻率開始慢慢恢復(fù)正常頻率殖演，恢復(fù)時(shí)間也就是軟啟動(dòng)時(shí)間氧秘。在此期間電源工作在不穩(wěn)定狀態(tài)，軟啟動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)趴久，啟動(dòng)越安全丸相。但軟啟動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)對(duì)電源帶容性負(fù)載能力和起機(jī)時(shí)間造成影響。
結(jié) ?語(yǔ)
影響電源可靠性因素有很多彼棍，這里只談到了其中一部分灭忠，比如還有EMC膳算、安規(guī)和過(guò)熱保護(hù)等都是影響電源可靠的關(guān)鍵的因素。我們?cè)O(shè)計(jì)電源可能不會(huì)太難弛作，但要想設(shè)計(jì)出穩(wěn)定可靠的電源絕不會(huì)太容易涕蜂，設(shè)計(jì)時(shí)只有考慮所有可靠性因素并實(shí)際加以驗(yàn)證，電源才算是穩(wěn)定可靠的電源映琳。
