电磁炉电源芯片隔离SM7205(5V0.1A_18V0.3A)反激方案

电磁炉维修记录20141◆总第235◆美的C19-SH1982电磁炉日期：2014-01-10故障现象：用户说是待机时损坏（爆机）分析检修：主板号TM-S1-01A。

检查发现12.5A保险管损坏（碎裂）、IGBT （型号已被刮去）三腿击穿。

用10A替换损坏的保险管、IGBT用拆机件（IKW25T120）替换。

串联100W/220V灯泡送电，蜂鸣器无声、风扇转不停。

测量+5V为+4.8V带风扇，后测为+4.2V去风扇。

测量+5V的负载仅为38Ω，逐步断开负载发现CPU第13脚对地阻值为38Ω，判断CPU损坏。

去掉CPU第13脚，测量+5V为4.98V，78L05输入为7.8V。

2◆总第236◆九阳JYC-19AS9电磁炉日期：2014-01-13故障现象：显示混乱，按键不起作用分析检修：检查按键正常，发现电源线僵硬，插头烧坏。

清洗下罩壳、更换电源线，试机正常。

超强火不能用（按键是好的），最大电流9A。

3◆总第237◆富士宝IH-MS2055C电磁炉日期：2014-01-15故障现象：数个按键不起作用分析检修：更换“关机”、“加”、“火锅”、“爆炒”四个按键，但“爆炒”仍不起作用，其余正常。

摘自淘宝网“小贴士”：使用“爆炒”键前要先选择煎炒，当温度达到一定时再选择爆炒。

4◆总第238◆美的MC-EP1910电磁炉日期：2014-02-11故障现象：爆机分析检修：更换保险管12A，IGBT（FGA25N120ANTD网购的拆机件18）后故障排除。

将100W/220V灯泡接在线盘的接线桩上，整机直接送电开机，听不见有检锅的声音。

5◆总第239◆美的MC-SY1913电磁炉日期：2014-02-11故障现象：爆机分析检修：更换保险管12A，IGBT，故障排除。

最大输入电流9A。

6◆总第240◆康宝C13C-15B电磁炉日期：2014-02-11故障现象：待机时损坏。

分析检修：检查为保险及整流桥（KBPC3510W方形、交流与正极击穿）损坏。

5V降压1.2V，3.7V降压1.2V稳压芯片，降压芯片，电源芯片，贴片芯片电路图，电路图，的几款大电流DC-DC，的几款LDO和DC降压IC，稳压3A芯片选型，稳压1.2V的芯片选型表。

简单外围LDO和降压IC，5V降压1.2V稳压芯片，3.7V降压1.2V稳压芯片，5V降压1.2V降压芯片，3.7V 降压1.2V降压芯片，输出电流0-3A，效率可高达95%的电源芯片。

3.7V这个电压是比较常见的锂电池的标称电压，但是实际上，3.7V的锂电池从满电和放电停止的电压变化是3V-4.2V之间，这个输入电压范围还是有很多合适的DC-DC降压芯片和LDO芯片选择的。

LDO芯片：一般是PW6566线性稳压器，外围简单，SOT23-3封装，即常见的贴片三极管封装，最大电流是250MA. 输出电压固定版本：5V,3.3V,3V,2.8V,2.5V,1.8V,1.5V1.2V等。

DC-DC降压芯片：最高输入电压在4V多，可以不用像5V那么多考虑，可以直接用几款降压芯片来做选择：1， PW2058，可调输出，最大0.8A电流，效率95%2， PW2051，可调输出，最大1.5A电流，效率95%3， PW2052，可调输出，最大2.0A电流，效率95%4， PW2053，可调输出，最大3.0A电流，效率95%同时PW2058/1/2/3的PIN脚功能是一样的，可以在同一个PCB布局和板子上进行不同电流和效率的测试验证等。

以此可以让工程师更快和方便选型和得到合适的功能降压芯片。

举例：PW2053的典型电路图：5V的输入电压，我们知道在有些电源或者供电的5V输入可能是不稳定的，比如拔插造成的瞬间尖峰电压6V,8V等，就需要选择更宽输入范围的降压芯片和LDO来搭配了。

如果是5V稳定电压，则可以用跟上面说的3.7V的PW2058/1/2/3那几款降压芯片了。

输入电压输出电压输出电流频率封装DC-DC降压产品PW2058 2.0V～6.0V 1V～5V 0.8A 1.5MHz SOT23-5PW2051 2.5V～5.5V 1V～5V 1.5A 1.5MHz SOT23-5PW2052 2.5V～5.5V 1V～5V 2.0A 1.0 MHz SOT23-5PW2053 2.5V～5.5V 1V～5V 3.0A 1.0 MHz SOT23-5PW2162 4.5V～16V 1V～15V 2A 600KHZ SOT23-6PW2163 4.5V～16V 1V～15V 3A 600KHZ SOT23-6PW2205 4.5V～20V 1V～15V 5A 340KHZ SOP8-EPPW2312 4.0V～30V 1V～28V 1.2A 1.4 MHz SOT23-6PW2330 4.5V～30V 1V～28V 3A 130KHz SOP8PW2431 4.5V～40V 1V～30V 3A 340KHz SOP8-EPPW2558 4.5V～55V 1.25V～30V 0.8A 1.2 MHz SOT23-6PW2608 5.5V～60V 1.5-30V 0.8A 0.3-1Mhz SOP8-EPPW2815 4.5V～80V 1.5V～30V 1.5A 400KHZ SOP8-EPPW2906 12V～90V 1.25V～20V 0.6A 150KHZ SOP8-EPPW2902 8V～90V 5V～30V 2A 140KHZ SOP8-EPPW2153 8V～140V 5V～30V 4A 140KHZ SOP8。

5A ，4.5V-30V 输入，同步降压调节器一般说明PW2205开发了一种高效率的同步降压DC -DC 转换器5A 输出电流。

PW2205在4.5V 到30V 的宽输入电压范围内工作集成主开关和同步开关，具有非常低的RDS （ON ）以最小化传导 损失。

PW2205采用瞬时脉宽调制（PWM ）结构，实现高阶跃降的快速瞬态响应轻载时的应用和高效率。

此外，它的工作频率是伪恒定的在连续导通模式下为500kHz ，以使电感器和电容器的尺寸最小特征⚫ 内部整流MOS 的低RDS （on ）（顶部/底部）：70/40 m Ω ⚫ 4.5V -30V 输入电压范围⚫ 瞬时PWM 架构实现快速瞬态响应 ⚫ 外部软启动限制涌入电流 ⚫ 恒频：500kHz at 重载⚫ 5A 连续，6A 峰值负载电流能力 ⚫ 1.5%0.6V 参考电压 ⚫ 输出过电流限制⚫ 输出短路保护当前折回 ⚫ 热关机和自动恢复⚫ 符合RoHS 标准且无卤素 ⚫包装：SOP8-EP应用⚫ 液晶电视⚫ 大功率AP 路由器 ⚫ 网络 ⚫ 机顶盒 ⚫ 笔记本 ⚫ 保管部典型应用电路 芯片 135代2845理8039 Mr 。

郑，技术FAE 支援Tss(ms)=Css(nF)*0.6(V)/10(uA)Vout=0.6*(1+R1/R2)，如：R1=100K, R2=22.1K ，VOUT=3引脚分配/说明压：布局设计：PW2205调节器的布置设计为相对简单。

为了获得最佳的效率和最小噪声问题，我们应该把IC的以下成分：CIN，C3 L1，R1和R2。

1.希望PCB铜最大化连接到GND引脚以实现最佳的热性能和噪音性能。

如果板空间允许，地平面高度令人满意。

2.CIN必须接近VIN和GND引脚。

这个CIN和GND形成的环路面积必须最小化。

3.与SW引脚相关联的PCB铜区必须最小化以避免潜在的噪音问题。

4.成分R1和R2，以及轨迹连接到FB引脚不得在PCB布局上靠近SW网络避免噪音问题。

0.4A 150KHz 80V Buck DC to DC Converter XL7005AFeaturesWide 5V to 80V Operation Voltage Output Adjustable from 1.25V to 20V Maximum Duty Cycle 100% Minimum Drop Out 1VFixed 150KHz Switching Frequency Maximum 0.4A Output CurrentRecommend output power less than 5W Internal Optimize HV Power Transistor High efficiency up to 85%Excellent line and load regulation TTL shutdown capabilityBuilt in thermal shutdown functionBuilt in output short Protection Function Built in current limit functionSOP8-EP (Exposed PAD) packageApplicationsEbike Controller Power Supply Telecom / Networking EquipmentGeneral DescriptionThe XL7005A is a 150KHz fixed frequency PWM buck (step-down) DC/DC converter, capable of driving a 0.4A load with high efficiency, low ripple and excellent line and load regulation. Requiring a minimum number of external components, the regulator is simple to use and include internal frequency compensation and a fixed-frequency oscillator.The PWM control circuit is able to adjust the duty ratio linearly from 0 to 100%. An enable function, an over current protection function is built inside. When output short protection function happens, the operation frequency will be reduced from 150KHz to 45KHz. An internal compensation block is built in to minimize external component count.Figure1. Package Type of XL7005A0.4A 150KHz 80V Buck DC to DC Converter XL7005A0.4A 150KHz 80V Buck DC to DC Converter XL7005AFigure4. XL7005A Typical Application Circuit0.4A 150KHz 80V Buck DC to DC Converter XL7005A0.4A 150KHz 80V Buck DC to DC Converter XL7005A0.4A 150KHz 80V Buck DC to DC Converter XL7005A0.4A 150KHz 80V Buck DC to DC Converter XL7005AFigure8. XL7005A System Application (VIN=24V~80V, VOUT=15V/0.2A)Efficiency VS Output current0.4A 150KHz 80V Buck DC to DC Converter XL7005A0.4A 150KHz 80V Buck DC to DC Converter XL7005APackage InformationPackage Information (SOP8-EP)0.4A 150KHz 80V Buck DC to DC Converter XL7005A Important NoticeXLSEMI reserve the right to make modifications, enhancements, improvements, corrections or other changes without notice at any time. XLSEMI does not assume any liability arising out of the application or use of any product described herein; neither does it convey any license under its patent rights, nor the rights of others. XLSEMI assumes no liability for applications assistance or the design of Buyers’ products. Buyers are responsible for their products and applications using XLSEMI components. To minimize the risks associated with Buyers’ products and applications, Buyers should provide adequate design and operating safeguards. XLSEMI warrants performance of its products to the specifications applicable at the time of sale, in accordance with the warranty in XLSEMI’s terms and conditions of sale of semiconductor products. Testing and other quality control techniques are used to the extent XLSEMI deems necessary to support this warranty. Except where mandated by applicable law, testing of all parameters of each component is not necessarily performed.For the latest product information, go to .。

DK912-12V1A变压器资料
一、电路原理图：
编
号
版 本 磁 芯
1
;3)立式 拟 制 审 核 批 准 日 期 2015-9-26
4 6脚剪掉
二、线圈参数 线 圈 线径（mm） 电流Max(mA) 匝数 股数 备注 N1 1-2 70匝 0.23 1 密绕铺满两层 N2 7-5 20匝 0.5 1 N3 2-3 70匝 0.23 1 变压器4跟脚位这边为1脚边。初级绕组总匝数140，第一层要密绕铺满两层，请合理分配匝数，此 分配仅作参考 三、电气性能 测试项目 初级电感量 初级漏电感 四、产品安全性 测试项目 初次级耐压 初级对磁芯 五、检验方式 按GB2828-87《逐批检查计数抽样程序及抽样表》中一般检查水平II 、正常检查的一次抽样 方案进行，AQL值Cr=0.01;Ma=0.65;Mi=1.5 测试端 N1与N2 N1与磁芯 技术要求 不击穿 不击穿 测试条件 AC3500V/5mA/5S AC1000V/5mA/5S 备注 测试端 N1+N3 N1+N3 技术要求 测试条件 1.25-1.35MH F=1KHz, U=0.3V 小于50uH F=1KHz, U=0.3V 备注 引脚1，3间测试 N2短路测试
日期：2015*10*19 页数： 规格 用量 位号 备注 单面板 FR-4 65*33*1.2mm 1OZ 喷松香处理 1 47R 1206 5% 1 R0 75K 1206 5% 1 R1 2K 1206 5% 1 R7 1.0R 0805 1% 1 R2 10K 0805 1% 1 R5 1K 0805 5% 1 R10 R8 33PF/50V 0805 X7R 1 C4 10NF/250V 1206 X7R 1 C3 F7 SOD-123 1 D5 MB6F TO-269AA超薄 1 DB1 LM358 SOP-8 1 U3 15UF/400V 10*16 105° 1 C1 22UF/25V 5*11 105° 1 C2 1000UF/16V 8*16 105° 1 C5

Flyback Transformer Design步驟參數數據單位NoteVIN ac min85Vac rms VIN ac max265Vac rms Vin dc min100.19V VIN(min) = 85*√2 - 20 = 100V Vin dc max354.71V fs70000Hz Ts1.43E-05s Vo12V dc Io0.5A Vf1V 輸出整流管壓降Vds10V Mos 源漏極導通壓降η0.7Po6W Pt14.57143W Pt = Po /η +Po 傳遞功率Dmax0.45Dmin0.187719Dmin= Dmax/{(1-Dmax)×Ku+Dmax}Ku3.540373Ku=Upi max/ Up1 min Dons Doffs △t60o CCCM&DCMNote:CORE材質TDK PC44μi 2400 ± 25%Pvc 300KW / m2100KHZ ,100℃BS 0.39T 飽和磁通Br0.06T 剩磁 100℃ Tc = 215℃Bm0.33T 工作磁感应强度 0.12--0.25T 与输出功率和频率成反比△B 0.198T Pt 14.57143W Pt = Po /η +Po 傳遞功率 J 400A / cm^2電流密度 A / cm2 (300~500)Ku 0.2繞組系數 0.2 ~ 0.5 . AP 0.065708cm^4 AP= AW*Ae=(Pt*10^4)/(2ΔB*fs*J*Ku) 2> 形狀及規格確定.Ae 23mm^2 磁芯有效截面积Aw 54.04mm^2 繞线截面积（鐵芯窗口面積）AL 1250nH/N2磁芯无气隙时的等效电感 le 39.4mm 磁路长度AP 0.124292cm^4面積乘積 Ve 900mm^3磁芯体积Wt 4.8g 磁芯重量 Pcl 0.42100℃ (W)磁芯最大损耗step0 Define the system Specifications:step1 選擇CORE材質,確定△B.step2 確定CORE SIZE和TYPE.1> 求core AP以確定 sizePt 10.8Watts (50kHz)( 承载功率（典型值）Dimensions 19.1*7.95*5. mm以I L 達80% Iomax時為臨界點設計變壓器.I OB 0.4A I OB = 80%*Io(max)n 6.305664n = [VIN(min) / (Vo + Vf)] * [Dmax / (1-Dmax)]取整后 n 6CHECK DmaxDmax 0.437735 Dmax = n (Vo +Vf) / [VINmin + n (Vo + Vf)]step5 DCM / CCM臨界時二次側峰值電流△ISB計算.ΔISB 1.4228166A ΔISB = 2I OB / (1-Dmax) = 2*2.528 / (1-0.52) = 10.533step6 計算原、副邊電感(Lp&Ls).Ls 73.39009uH Ls = (Vo + Vf)(1-Dmax) * Ts / ΔISBLp 2642.0433uH Lp = n^2 Ls = 6^2 * 12.76 = 459.4 uH ≒ 460 uH此電感值為臨界電感,若需電路工作於CCM,則可增大此值,若需工作於DCM則可適當調小些Io(max) = (2ΔIs + ΔISB) * (1- Dmax) / 2ΔIs = I o(max) / (1-D max ) - (ΔI SB / 2 )Δisp1.600669A ΔIsp = ΔI SB +ΔIs = I o(max) / (1-D max ) + (ΔI SB / 2 )Δipp 0.266778A ΔIpp = Δisp / n (n 為匝數比）1> Np 154.77368Np = Lp * ΔIpp / (ΔB* Ae)2> Ns 25.795613Ns = Np / n 3> Nvcc 輔助繞組Va 0.5039617V/TsVa = (Vo + Vf) / Ns 每匝伏特數Nvcc 25.795613TsNvcc = (Vcc + Vf) / Va lg 0.2619219mmlg = Np^2*μo*Ae / Lp ?Lg 2.6205472mmLg=(0.4*PI()*NP^2 * Ae * 10-^8)/Lp Lg 0.262055mmLg=(0.4*PI()* Lp1 *Ip1^2 )/ (Ae * &Bm^2)Lg 0.261838mmLg=(0.0012556*Np*Ip)/&Bm1> d wp（一次側線圈線徑）J 4A/mm^2Iprms 0.085552A Iprms = Po / η / VIN(min)Iav 0.190115Iav=Pout/(Vin(min)*n*D)Awp0.047529mm^2Awp = Ip rms / J J取4A / mm^2 或5A / mm^2dp 0.245999直徑D=2*Squrt(Aws/(PI))2> d ws（二次側線圈線徑）step11 計算線徑,估算銅窗占用率.step3 確定臨界電流 I OB．step4 設定匝數比ｎ,CHECK D max .step7 求CCM時副邊峰值電流△Isp.step8 求CCM時原邊峰值電流△Ipp.step9 確定Np, Ns .Step10 計算AIR GAP .d ws0.125mm^2Aws = Io / Jds0.398942mm直徑D=2*Squrt(Aws/(PI))考量可繞性及趨膚效應,采用多線並繞,單線不應大於Φ0.4, Φ0.4之A w= 0.126mm2線數0.9920635線數=dws/0.1263> dw vcc(輔助繞組)Awvcc0.025mm2 Awvcc = Iv / J = 0.1 / 4 = 0.025mm2 Φ0.18mmdvcc0.1784124mm直徑D=2*Squrt(Aws/(PI))上述繞組線徑均以4A / mm2之計算,以降低銅損,若結構設計時線包過胖,可適當調整J之取值.4> 估算銅窗占有率.0.4Aw 21.616Np*rp*……7.1882408Np*Ip*π(1/2dwp)^2 + Ns*rs*π(1/2dws)^2 + Nvcc*rv*π(1/2dwv)^221.616>7.188241OKstep12 估算損耗及溫升.1> 求出各繞組之線長.l40mm l為每匝長度Lp6190.9472mm Lp=Np*lLs1031.8245mm Ls=Ns*lLnvc1031.8245mm輔助繞組Lnvc=Lnvc*l2> 求出各繞組之R DC和Rac @100℃查線阻表可知 :Rdc1370.2Ω/KmΦ0.25mm WIRE Ω/km @20℃Rdc2141.7Ω/KmΦ0.40mm WIRE Ω/cm @20℃Rdc3715Ω/KmΦ0.18mm WIRE Ω/cm @20℃Φ0.35mm WIRE Ω/cm @ 100℃注：R@100℃ = 1.4*R@20℃導線交直流電阻Rpdc 3.208644ΩRp=Lp*Rdc1Rpac 5.133831ΩRpac = 1.6RpdcRsdc0.204693ΩRs=Ls*Rdc2Rsac0.327509ΩRsac = 1.6RsdcRnvcdc 1.032856ΩRnvc=Lnvc*Rdc3Rnvcac 1.65257ΩRnvcac = 1.6Rnvcdc求副邊各電流值. 已知Io =Io0.5A副邊平均峰值電流 :Ispa0.9090909A Ispa = Io / (1-Dmax )副邊直流有效電流 :Isrms0.6741999A Isrms=√〔(1-Dmax)*I^2spa〕副邊交流有效電流 :Isac0.452267A Isac = √(I^2srms - Io^2)求原邊各電流值 :∵ Np*Ip = Ns*Is原邊平均峰值電流 :Ippa0.1515152A Ippa = Ispa / n原邊直流有效電流 :Iprms0.0681818A Iprms = Dmax * Ippa原邊交流有效電流 :Ipac0.0154A Ipac = √D*I^2ppa3> 求各繞組之損耗功率計算各繞組交直流損耗:副邊直流損 :Psdc0.802161W PSDC = Io^2*Rsdc交流損 :Psac0.0669906W Psac = I^2sac*Rsac副邊總損耗Total :Ps0.8691516W Ps =Psdc+ Psac原邊直流損 :Ppdc0.0149162W Ppdc = Irms^2RPDC原邊交流損 :Ppac0.0012175W Ppac = I^2pac*Rpac原邊總損耗Total :Pp 0.0161337W Pp =Ppdc+Ppac忽略Vcc繞組損耗(因其電流甚小)總的線圈損耗(銅損） :Pcu0.8852853W Pcu = Ps + Pp2> 計算鐵損 P Fe查TDK DATA BOOK可知PC40材之△B = 0.2T 時,Pv = 0.025W / cm2Pv0.025W/cm2Ve0.9cm^3EE19之Ve = 0.9cm^3Pfe0.0225W PFe = Pv * Ve3> 總損耗PtotalPtotal0.9077853W Ptotal = Pcu + Pfe4> 估算溫升 △t依經驗公式△t60.510317℃ △t = 23.5ΣP/√Ap = 23.5 * 0.972 / √0.88 = 24.3 ℃ 估算之溫升△t小於SPEC,設計OK.step13 結構設計.查LP32 / 13 BOBBIN之繞線幅寬為 21.8mm.考量安規距離之沿面距離不小於6.4mm.step14 SAMPLE制作,結構確認.step15 DQ及設計優化.率和频率成反比0.443113調整J之取值.c*rv*π(1/2dwv)^23 ℃。

2010/1/12
9
Chipown 电饭煲方案
12V后接L7805
BOM元器件为19个
2010/1/12
10
Chipown
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2010/1/12
7
Chipown 电压力锅方案
EMI裕量：6.21dB
BOM元器件为29个
BOM元器件为19个
2010/1/12 8
Chipown 电饭煲方案
芯片：AP8012A 方案：Buck-Boost方案，12V/30mA 5V/140mA

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三、电磁炉上关键元器件的介绍
IGBT 功率管、整流桥堆
IGBT 功率管，功率输出控制器件，主要有西门子、仙童等品牌 IGBT 在大致相同工作电流下各品牌一般都可通用，2000W 以下一般使用额定电流在 20~25A 的 IGBT 管。 IGBT 管在工作过程中会发热，应加散热片进行散热。在装配过程中应均匀涂抹散热硅脂，并紧接 触散热片进行安装。 IGBT 是高阻抗器件，对静电特敏感。 整流桥，220V 电源的，2000W 内的，一般使用 15~25A，600V 规格，各品牌均可通用，目前市场上 有很多种品牌，质量较好的有日本新电源，那些质量较差的，主要表现在耐压较差，或外表粗糙、 不平、有凸起现象，在装配时，若不注意螺丝批的力度，就很容易使整流桥打裂。整流桥是微发热 器件。 IGBT 是绝缘栅极双极型晶体管。它是一种新型的功率开关器件，电压控制器件，具有输入阻抗高、 速度快、热稳定性强、耐压高方面的优点，因此在现实电力电子装置中得到了广泛的应用。 通过电磁振荡产生的强大磁场，然后作用在锅具(磁性的)上形成涡流，实现加热功能的。使用这种方 案的器具，凭借其卫生、使用方便可靠，尤其是节能方面优点更显著，热效率一般能够达到 90%多， 所以在人们的日常生活中得到了广泛的应用。目前，这种电磁振荡方案以其结构简单清晰、可靠性 高、成本低的特点，在实际中已经得到了广泛的应用。而且这种 IGBT 驱动保护电路和电磁振荡方 案可以用在家用电器中的电磁炉、电磁电饭锅、电磁热水壶、电磁热水器等。 IGBT 的驱动保护电路 IGBT 的驱动电路 根据不同的功能要求，可以选取不同的驱动电路，在有些重要的大电流或者是昂贵的电子设备中， 我们可以选取专门的 IGBT 驱动及保护芯片，可靠性很高，但是在一些低成本，如家用电器中，这 些驱动模块就不太实用了。 如图 1 所示，其中包括了 IGBT 的具体驱动电路， 满足了 IGBT 的驱动要求，采用的是单电源 15V 供电的方式，IGBT 的栅极电压可以为 15V 和 0V，可以保证 IGBT 的正常导通与关断，电路简单， 实用于低成本的家用电器控制器中。 其中 A 点为 IGBT 的控制输入信号。当输入高电平的时候，Q4 导通，则 B 点为高电平，从而驱动 Q1 导通，Q2 截止，使得 D 点电压为+15V，然后通过电阻 R2 驱动 IGBT，此时 D4 相当于开路，R2 为断开的。D1、D2 为 15V 的稳压二极管，他们可以控制 IGBT 的 G 点在 15V, 控制 IGBT 导通。当 A 点输入的是低电平，Q4 截止，B 点为低电平，从而驱动 Q2 导通，Q1 截止，D 点电平为低的，这 时 R1 与 R2 认为是并联的，使得 IGBT 为截止状态。 图 1 IGBT 驱动保护电路

led反激式flyback恒流开关电源设计内容提要高频变压器设计与实例概述高频变压器计算软件恒流反馈电路设计pfc变换器设计整流滤波电路及输入电容选择概述在开关电源市场中400w以下的电源大约占了市场的7080而其中反激式电源又占大部分几乎常见的消费类产品全是反激式电源
LED反激式(Flyback)恒流开关电源设计
Buck-Boost模型及电流纹波率r
（为书写简单，略去原边量的下标“1”）
∆ I=r×IL
原边峰值电流：IPK＝(1＋ r/2）×IL=(1+2/r ）×∆I/2 r= 0.3-0.5, BCM:r=2 r 与 K RP的关系：IPK=(1＋r/2）Iavg/D =[1/(1-0.5×KRP)]×Iavg/D KRP= 2r/(2+r). 如BCM: r=2, KRP = 1.
基于电流纹波系数设计步骤及实例
步骤6：据截止变比n = VOR/Vo，算副边匝数
步骤7：占空比校正及磁饱和验证
步骤8：计算线径
法2实例
课后作业：自学教材 P96例题
高频变压器材料
磁芯形状 特点 适用情况
EE,ER,EC 常规铁心,低廉,窗口面积 大功率、辅助电源，功率密 ,ETD 大,大功率时易作安规. 度较低的场合 EFD PQ,RM 平面化的EE类铁心 应用情况同上，且要求Low Profile，表贴或沉降式结构
变压器尺寸选择
经验法：对20-100KHz，截面积 Ae与能承受的最大功率Pm关系： A e =0.15×（Pm ）0.5
变压器漏感吸收
变压器漏感:线圈所产生的磁力线不能全部通过次级线圈，即磁 场泄漏而产生的电感 . 漏感等效模型:漏感 LLK (Lm）可等效与变压器原边线圈N1并联 或串联 .

2
CR6853 应用指导书
3、系统的启动时间：
上面两种启动方式当电源上电开机时通过启动电阻 RIN 给 VDD 端的电容 C1 充电,直到 VDD 端口电压达 到芯片的启动电压 VTH(ON)（典型值 14V）时芯片才被激活并且驱动整个电源系统正常工作。在图 1.3.1 中系 统的最大启动延迟时间满足如下运算关系：
CR6853 应用指导书
1）.芯片在设计初始为了降低系统在空载或较轻负载状态下系统整机的功率损耗，系统正常工作时 CR6853 FB 端允许的最大的输出电流 IFBmax≈0.5mA，最小工作电流 IFBmin≈0.18mA；即流过光耦接收端 集射极的电流 Ic 最大为 0.5mA 左右， 最小为 0.18mA 左右。 假设光耦的最大传输比 CTR=0.8， 系统二次侧(次 级) TL431 的工作电流仅由流过光耦发射端二极管的电流 IF 提供，那么通过 Ic 折算到流过光耦发射端二 极管的电流 IF 最大仅为 0.63mA,这个电流将无法满足 TL431 的最小工作电流（1mA） ，所以在系统设计时， 使用 CR6853 设计的系统必须给次级 TL431 提供一个常态偏置电阻(图 2.5 反馈控制电路中的 Rbias)， 使 TL431 工作在正常的状态，否则系统的负载调整率或其他性能可能会发生异常,在 12V 输出的系统中，考虑空载或 轻载时系统的损耗因素，推荐使用的偏置电阻阻值为 2.2KΩ。 2）.当 VFB=0.9~1.4V 时系统工作在 CRM 工作模式，如果系统出现可听及的异音，请先检查系统是否工 作正常，如果你确认无误，请检查系统缓冲吸收回路中的电容材质，如果使用的是普通压电陶瓷电容,那么 当系统在 CRM 工作状态时电容由于发生压电效应而产生异音是很可能的。 这时请更换电容的材质， 如 MYLA， PEA，MEF 或 CBB 等薄膜类电容；考虑成本及电容体积大小的因素，我们推荐使用 MYLA(缇纶)电容，在保证 吸收回路效果的前提下可以通过调整缓冲吸收回路中的电阻阻值来减少该电容的值有利于缩小电容体积及 降低系统成本。 3） .当系统工作在满载的情况下,如果系统出现可听及的异音时， 请检查系 统是否工作正常，如果你确认无误，请检查芯片的 FB 端的电压波形是否较平 滑，如果发现较大的干扰请检查系统的 PCB layout 是否合理，对于较小的干 扰可通过外加滤波网络进行抑制， 如图 1.7.2 中的 RFB 及 CFB 组成的低通滤波器， 这里 RFB，CFB 的取值不宜过大，比如 47 Ohm，1000 PF；根据系统的实际情况， 图 1.7.2 FB 低通滤波器 RFB 可以为 0 Ohm。RFB，CFB 的取值会影响系统的 环路稳定，一般 CFB 的取值建议要≤4700PF。 4） 、当系统工作在输出空载，轻载或满载转空载的情况下，如果发现输出端电压在较大范围内波动时， 首先确定电路设计、PCB layout 是否正确及环路是否稳定，如果确定无误，请再次检查变压器给芯片供电 的辅助绕组是否能保证系统在输出空载或轻载的情况下芯片 VDD 端的电压在 8.8V(UVLO 典型值)以上，否 则系统可能工作在 UVLO 临界状态。值得注意的是变压器辅助线圈在设计时需要把与 VDD 端相连的整流二极 管的管压降以及限流电阻的压降考虑进去，另外还要考虑变压器层间耦合系数/强度的关系；耦合较弱时， 空载时芯片 VDD 端电压值较低，容易进入 UVLO 状态，但是满载状态下 VDD 端电压上升较少；耦合过强，对 提高空载时芯片 VDD 端电压稳定系统有较大的帮助，但满载状态下 VDD 端电压上升较多，容易让芯片进入 OVP 状态。 考虑到系统满载瞬间转空载或空载瞬间转满载时由于能量瞬变导致 VDD 端电压下冲误触发 UVLO 的原因，在系统允许的输入电压范围内且系统输出为空载时建议芯片 VDD 端电压要＞11.5V，特别要注意高 端输入电压如 264V/50Hz 时的情况。

0-5V、0-75mV EMC信号隔离器工业现场有变频控制设备、大功率电磁起动设备、GPS高频信号无线收发装置等存在EMC干扰源的系统，需要针对不同的干扰源及系统控制信号的特性来分析确定干扰信号处理解决方案。

1、传感器输出模拟信号上的干扰在传感器输出端加装模拟信号隔离放大器可以有效解决模拟信号传输过程中的衰减和EMC干扰，增强显示控制系统的稳定性和可靠性。

用于变频器抗EMC干扰的模拟信号隔离放大器，在IC内部加装输入信号干扰抑制滤波电路和输出干扰谐波吸收电路，增强抗EMC电磁干扰和高频信号空间干扰功能。

特别适用于现场有变频控制设备、大功率电磁起动、GPS高频信号无线收发装置的场合。

2、高频信号辐射的空间干扰将各控制系统、设备分别加装金属屏蔽盒（不同频率段使用的金属成分不同)并将外壳可靠接地，信号通讯传输线路采用双绞屏蔽电缆。

3系统供电电源电路中的干扰现场有大电流晶闸管、变频控制设备、大功率电磁起动装置的，对电源系统的供电参数会产生畸变影响。

通过电源电路，干扰信号会进入到现场的各个控制装置。

因此，首先要确定现场的各个装置接地良好，各装置的供电电源要加装与其相匹配的电源滤波器（低通EMI滤波器或抑制电抗器）。

模拟量光电隔离放大器变送器，是一种将模拟信号隔离放大、转换变送成按比例输出模拟量的混合集成电路。

该IC在同一芯片上集成了一个多隔离的DC/DC变换电源和一组光电耦合的模拟信号隔离变送电路，输入与输出侧宽爬电距离及内部隔离措施使该芯片可实现信号输入/输出/辅助电源3KVDC 三隔离。

模拟量光电隔离放大器变送器采用了线性光电耦合的低成本方案，主要用于对EMC（电磁干扰）有特殊要求的场合。

IC的零点和增益、满度可通过外接多圈电位器进行调节校准，方便工业现场根据仪器设备的工作运行状态进行调节和校正。

产品广泛应用在电力运行安全监控、PLC、DCS、FCS、变频器、仪器仪表、医疗设备、工业自动化等需要电量隔离采集测控的行业。

(2-11)
(2-12)
I L1 =
Po U in η
(2-13)
输入电流峰值为
I L1 p =
Po U T + in S D U in ηD 2 L1
(2-14)
2.1.3 电流临界连续模式
电流临界连续模式介于电流连续模式和电流断续模式之间，电感电流波形如图
2-2(c)所示。这种模式下，输出电压和输出电流同时满足式(2-6)和(2-12)。将式(2-6)
代入式(2-12)得
I g = Io =
U inTS N1 U 2T 2 F D(1 − D) = in ON S 2 L1 N 2 2 LU 1 o
(2-15)
其中 I g 为临界连续电感电流。 对(2-15)求极值，可得当占空比 D＝0.5 时，临界连续负载电流达到最大值 I g max :
I g max =
1.1.1 有损 RCD 箝位电路
RCD 箝位电路是加在变压器原边两端，而加在开关管两端的称为 RCD 缓冲，两 者可以组合使用。
T
+
D1
T
D1
N2 C
R C1
C
N1
N2
Cf
RL
+
N1 C1
S
C
f
RL
Hale Waihona Puke U inD SU in
−
−
R
D
图 1-1
RCD 箝位电路
图 1-2
RCD 缓冲电路
1
反激变换器的应用研究
本文重点研究了 RCD 箝位反激变换器稳态原理、参数设计准则及小信号特性， 其次研究了双管反激变换器稳态原理及其参数设计方法，还研究了电流控制技术。其 主要内容分为以下六章： 第一章 分析了中小功率开关电源的理想拓扑，概述了反激变换器发展与现状。 第二章 分析对比了反激变换器三种工作模式及 RCD 箝位电路的设计。 第三章 研究了双管反激变换器稳态工作原理与设计。 第四章 研究了反激变换器小信号特性。 第五章 详细论述了基于电流控制 15W 27VDC/+12V（1.0A） 、-12V（0.25A）RCD 箝位反激变换器机内稳压电源（ CCM 模式、 DCM 模式）与 1080W 270VDC/180V（6A）双管反激变换器开关电源的设计过程，给出了试验 结果，并与理论分析进行了比较。 第六章 对本文的工作进行了总结，提出了进一步工作的设想。

基于UC3845的反激式12V、5V开关电源基于UC3843的反激式开关电源摘要:本电源采用反激式拓补结构，PWM控制器采用专用芯片UC3843。

输入为24V，输出为5V、12V，输出功率为16W。

通过电压反馈回路和误差补偿回路的调节，实现对开关管导通比的控制，从而输出稳定的直流电压。

一、系统的结构框图交流220V~24V LC整流、滤波启动电路UC3843脉宽调制器控制开关管导通比电回压路反馈反激式拓补结构 12V、5V直流输出图一:电源的系统结构框图二、系统各部分的介绍1. 反激式拓补结构图二是反激式拓补结构的原理图，所谓反激式拓补结构就是指当变压器的初级线圈正好被直流电压激励时，变压器的次级线圈没有负载提供功率输出，仅在变压器的初级线圈的激励电压被关断后才向负载提供功率输出。

在图二中我们可以看出，在控制开关接通期间，输入电源对变压器的初级线圈加电，初级线圈绕组有电流流过，在初级线圈两端产生自感电动势的同时，在变压器次级线圈绕组也产生感应电动势，但由于整流二极管的作用没有产生回路电流，相当于变压器次级线圈开路，变压器次级线圈相当于一个电感。

当控制开关由接通转为关断时，变压器次级线圈不再产生感应电动势，次级线圈存储的能量经过由二极管形成的回路而释放，即向负载提供输出功率。

反激式拓补结构的电路简单，比正激式开关电源少用一个大储能滤波电感，以及一个续流二极管，因此反激式开关电源的体积要比正激式开关电源小，成本也较低，这使得反激式变压器开关电源在家电中得到广泛应用。

图二:反激式拓补结构原理图2. UC3843脉宽调制器UC3843是高性能固定频率电流模式控制器专为离线和直流至直流变换器应用而设计，为设计人员提供只需最少外部原件就能获得成本效益高的解决方案。

图三为本电源的原理图。

电源的前级部分由220V交流经过变压器变为24V，然后整流。

滤波采用LC滤波，由四个470UF和电感组成，这种滤波方式可使输出到负载上的交流电压成分进一步降低，LC复合滤波在高频场合得到广泛应用。

UC284芯片资料介绍及维修方法和设计汇总第一节:UC2845D 芯片介绍① 管脚介绍Unitrode 公司的UC2845□（是贴片）是一种高性能固定频率电流 型控制器,包含误差放大器、PW 比较器、PW M 存器、振荡器、内部 基准电源和欠压锁定等单元，其结构图45D1脚：是误差放大器的输出端,外接阻容元件用于改善误差放器的 增益和频率特性。

2脚：是反馈电压输入端，此脚电压与误差放大器同相端的2.5V 基准 电压进行比较，产生误差（控制）电压，误差（控制）电压变大，第6 脚输出脉冲变窄，占空比降低，抑制输出电压的增加，从而使输 出电压稳定，而控制脉冲宽度，脉宽越宽，电源输出电压越高，Vref 比较器高低门限为 36V/3.4V 。

3脚：电流检测输入端。

在外围电路中，在功率开关管（如MoS f ）的源 极串接一个小阻值的取样电阻，将脉冲变压器的电流转换成电 压，此电压送入3脚，控制脉宽。

此外，当电源电压异常时，功率开关管的电流增大，当取样电阻上的电压超过1V 时,缩小脉冲宽度 使电源处于间歇工作状态,UC2845就停止输出，有效地保护了功 率开关管。

4脚：定时端，内部振荡器的工作频率由外接的阻容时间常数决定，f = 当上电后，5VDC I 过Rt 电阻给Ct 充电，使④脚电压近（Rt?C ）似线性上升，当电压上升到2.8V 时,在振荡器内部，将定时电容 器CT 上的电压突然放掉，当电压下降到1.4V 时，电压又开始上 升,这样就形成一个锯齿波电压。

5脚：为公共地端。

6脚：为推挽输出端，输出的频率是振荡频率的1/2,内部为图腾柱式, 上升、下降时间仅为50ns,驱动能力为士 1A 。

8 127 6 34 5ucc G N D -L 一 5V 基准 UREF 2.5VDVre C T /R T I 振荡器 UFB COMP I I ISENSE i ［误差放大器 J R 内部偏 > -- % 7脚：Vcc 是电源。

功能描述
DK912是一款原边反激式AC-DC 开关电源控制芯片，芯片集成了700V 高压开关功率管和初级峰值电流检测电路，芯片内还包含有原边反馈恒流、恒压控制及自供电电路，并具有输出线缆补偿功能，芯片采用高集成度的CMOS 电路设计，外围元件极少，变压器设计简单，隔离输出电路的变压器只需要两个绕组。

产品特点
l 全电压输入85V —265V 。

l 内置700V 高压开关功率管。

l 芯片内集成了高压恒流启动电路，无需外部加启动电阻。

l 专利的原边反馈控制算法，无需辅助绕组。

l 专利的自供电技术，无需外部绕组供电。

l 内置PWM 振荡电路，并设有抖频功能，保证了良好的EMC 特性。

l ±2%恒压电压精度，±5%恒流精度。

l 过温、过流、过压以及短路保护。

l
4KV 防静电ESD 测试。

应用领域
12W 以下AC-DC 应用包括：电源适配器、LED 电源、电磁炉、空调、DVD 等小家电产品。

DK912——12W
原边反馈恒流、恒压电源芯片。

常用开关电源芯片资料2021-10-1408:49:00|分类：【电子元件及应用|字号大中小订阅一、 P1014ap06tny267p可以互换。

常用于计算机电源、卫星接收机电源（ncp1010~1014）。

1针反馈电源2378接地4针光耦4针5针开关变压器输入6针无此类针。

2.Fsd200fsd210不能互换。

它常用于接收器电源、电磁炉电源8脚300v7脚开关变压器来电端6脚无此脚5反馈供电4脚光耦4脚123脚光耦3脚与接地三、 Viper12aviper22a可互换，常用于电磁炉电源、DVD播放机电源、12地、3光耦、3针、4光耦、4针、5678开关变压器输入电源、4针。

天成数字卫星接收机dh3211引脚负极，2引脚正反馈电源，3个光耦，4引脚，4个负5电阻，启动电阻678正极五、dvdvcd开关电源5m02659r026503801空2地3小电源4光耦5空678电源tda16833(1234)1,3.6为空2fb45d7vcc8gnd5m0265和5m02659r一样一个循序渐进的VCD电源使用5l0265，我使用5l0380代替机器维修！！！5l0380可以替换5l02655l0380 5m02659r1=1（连接1和2个电路）2=73=34=4im0280替换为im03808脚ic似乎是02659的引脚,用5l0380代换dm0265r应该是1=1,2=78,3=2,4=32a0165、2a0265、2a0565都可用5l0380r（四脚）代用，方法如下：5l0380r的针脚1连接到2a0265的针脚8，针脚2连接到针脚4和5，针脚3连接到针脚7，针脚4连接到针脚2。

我用这种方法修理了三四十台，既可靠又实用。

在有的机上，原机无启动电阻，你可在5l0380的3脚与300v间加一只120k/2w(180~300k)的电阻，不然就会不启动。

或者直接从交流引47k电阻Dm0265可以被dm0365取代，dm0365封装为8针。

基于PT2201的48W AC-DC开关电源基本特性电流控制模式的反激式开关变换器交流90～264V，50～60Hz工作范围平均效率和待机功耗达到能源之星V5.0标准自动恢复的过流及负载短路保护功能自动恢复的过温度保护自动恢复的输出过压保护工作环境温度0～40℃，湿度20%～80%电原理图和实物照片电路如图1，交流侧输入有2A保险丝F1和抗浪涌负温度系数热敏电阻NTC1。

CX1和FL2组成差共模EMI滤波器，BD1是全桥整流器，C1为高压母线电容。

T1，Q1，D51组成反激式电路架构，U1为电流控制型PWM控制IC。

当接通交流市电，母线电压经由R3，R4为IC PT2201提供启动电流，当VCC电压达到芯片启动电压，芯片开始工作，随着输出电压的上升，当变压器辅助绕组正向电压超过芯片最低工作电压时，芯片供电电流开始主要由变压器辅助绕组供电。

二次侧芯片TL431提供反馈电压比较基准2.5V以及误差放大信号，经由光耦隔离放大，产生原边的反馈控制信号FB，作为电流内环的一个比较基准，控制原边MOS管的峰值电流，从而实现输出的恒压控制。

R7，R8用于设置MOS管最大峰值电流，从而实现限功率控制。

图1 电原理图图2是电源的实物照片，44个元件安装在86×45×25mm的环氧单面印制板上，PCB走线按照电力电子规范要求设计。

图2 实物照片电气参数和BOM电源主要电气参数如表1所示，表中开关频率为最高工作频率，测试条件为额定负载。

在全电压输入范围内，实现额定功率48W输出，实际最大输出功率超过60W。

表2是详细的材料清单，为了保证质量，尽量选用推荐产商的元器件。

表1：电气参数表输入电压（Vac） 90～264输入电流（A） <1输入频率（Hz） 50-60开关频率（KHz） 65输出电压（V） 24输出电流（A） 0～2表2：材料清单序号 元件 名称 型号 厂商1 BD1 整流桥 KBP206 PAN JIT2 C1 铝电解电容 100uF/400V NICHICON3 C2 陶瓷电容 2200pF/1KV AVX4 C31 陶瓷电容 1uF/25V AVX5 C32 陶瓷电容 22pF/50V AVX6 C33 铝电解电容 22uF/50V NCC7 C51 陶瓷电容 1000pF/1KV AVX8 C52，C54 铝电解电容 680uF/25V NCC9 C53 陶瓷电容 100nF/25V AVX10 CX1 X 电容 0.22uF/275V HUA JUNG11 CY1 Y 电容 4700pF/250V MURATA12 D1 快速恢复二极管 BYV26E VISHAY13 D31 快速恢复二极管 FR107 VISHAY14 D51 肖特基二极管 STPS41H100CT ST15 D52 发光二极管 LED_0 EVERLIGHT16 F1 保险丝 2.5A/250V Cooper17 FL2 共模电感 16mH18 Q1 功率场效应管 FQP8N60 INFINEON19 R1，R2 SMD电阻 1M（1206） TY-OHM20 R3，R4 SMD电阻 560K（1206） TY-OHM21 R5，R6 SMD电阻 200K（1206） TY-OHM22 R7,R8 SMD电阻 1R 1%（1206） TY-OHM23 R33 SMD电阻 47R（0805） TY-OHM24 R34 SMD电阻 100R（0805） TY-OHM25 R35 SMD电阻 10R（1206） TY-OHM26 R36 SMD电阻 100K（1206） TY-OHM27 R51，R57 SMD电阻 100R（1206） TY-OHM28 R52，R54 SMD电阻 10K（0805） TY-OHM29 R53 SMD电阻 1k（0805） TY-OHM30 R55 SMD电阻 36K（0805） TY-OHM31 R56 SMD电阻 4.11K（0805） TY-OHM32 NTC1 热敏电阻 5ohm GE Infrastructure33 NTC2 热敏电阻 470k GE Infrastructure34 T3 变压器 PQ26/20 Crpowtech35 U1 控制芯片 PT2201 Crpowtech36 U2 光耦 PC817 VISHAY37 U3 稳压三极管 TL431 ON实测波形1．稳态输出电压，纹波电压波形图3，图4分别为输入100Vac，输出为满载时输出电压和纹波电压波形。