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开关电源研发流程范例

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1 目的

希望以簡短的篇幅,將公司目前設計的流程做介紹,若有介紹不當之處,請不吝指教.

2 設計步驟:

2.1 繪線路圖、PCB Layout.

2.2 變壓器計算.

2.3 零件選用.

2.4 設計驗證. 3 設計流程介紹(以DA-14B33為例):

3.1 線路圖、PCB Layout 請參考資識庫中說明.

3.2 變壓器計算:

變壓器是整個電源供應器的重要核心,所以變壓器的計算及驗証是很重要的,以下即就DA-14B33變壓器做介紹.

3.2.1 決定變壓器的材質及尺寸:

依據變壓器計算公式

Gauss x NpxAe

LpxIp B 100(max)= ? B(max) = 鐵心飽合的磁通密度(Gauss)

? Lp =

一次側電感值(uH)

? Ip = 一次側峰值電流(A)

? Np = 一次側(主線圈)圈數

? Ae = 鐵心截面積(cm 2)

?

B(max) 依鐵心的材質及本身的溫度來決定,以TDK Ferrite

Core PC40為例,100℃時的B(max)為3900 Gauss ,設計時應考

慮零件誤差,所以一般取3000~3500 Gauss 之間,若所設計的

power 為Adapter(有外殼)則應取3000 Gauss 左右,以避免鐵心

因高溫而飽合,一般而言鐵心的尺寸越大,Ae 越高,所以可以

做較大瓦數的Power 。

3.2.2 決定一次側濾波電容:

濾波電容的決定,可以決定電容器上的Vin(min),濾波電容越大,

Vin(win)越高,可以做較大瓦數的Power ,但相對價格亦較高。

3.2.3 決定變壓器線徑及線數:

當變壓器決定後,變壓器的Bobbin 即可決定,依據Bobbin 的槽

寬,可決定變壓器的線徑及線數,亦可計算出線徑的電流密度,

電流密度一般以6A/mm 2為參考,電流密度對變壓器的設計而

言,只能當做參考值,最終應以溫昇記錄為準。

3.2.4 決定Duty cycle (工作週期):

由以下公式可決定Duty cycle ,Duty cycle 的設計一般以50%為基準,Duty cycle 若超過50%易導致振盪的發生。

xD

Vin D x V Vo Np Ns D (min))1()(?+= ? N S = 二次側圈數

? N P = 一次側圈數

? V o = 輸出電壓

? V D = 二極體順向電壓

? Vin(min) = 濾波電容上的谷點電壓

? D = 工作週期(Duty cycle)

3.2.5 決定Ip 值:

I Iav Ip Δ+=21 ηxDx Vin Pout Iav (min)= f

P x Lp Vin I (min)=Δ ? Ip = 一次側峰值電流

? Iav = 一次側平均電流

? Pout = 輸出瓦數

? =η效率

? =f PWM 震盪頻率

3.2.6 決定輔助電源的圈數:

依據變壓器的圈比關係,可決定輔助電源的圈數及電壓。

3.2.7 決定MOSFET 及二次側二極體的Stress(應力):

依據變壓器的圈比關係,可以初步計算出變壓器的應力(Stress)是否符合選用零件的規格,計算時以輸入電壓264V(電容器上為380V)為基準。

3.2.8 其它:

若輸出電壓為5V 以下,且必須使用TL431而非TL432時,須考慮多一組繞組提供Photo coupler 及TL431使用。

3.2.9 將所得資料代入Gauss x NpxAe

LpxIp B 100(max)=公式中,如此可得出B(max),若B(max)值太高或太低則參數必須重新調整。

3.2.10 DA-14B33變壓器計算:

輸出瓦數13.2W(3.3V/4A),Core = EI-28,可繞面積(槽

寬)=10mm ,Margin Tape = 2.8mm(每邊),剩餘可繞面積=4.4mm. 假設f T = 45 KHz ,Vin(min)=90V ,η=0.7,P.F.=0.5(cos θ),Lp=1600 Uh

計算式:

z 變壓器材質及尺寸:

由以上假設可知材質為PC-40,尺寸=EI-28,

Ae=0.86cm 2,可繞面積(槽寬)=10mm ,因Margin Tape

使用2.8mm ,所以剩餘可繞面積為4.4mm.

假設濾波電容使用47uF/400V ,Vin(min)暫定90V 。

z 決定變壓器的線徑及線數:

A x x x x Vin Pout Iin 42.05

.07.0902.13cos (min)===θη 假設N P 使用0.32ψ的線 電流密度=A x x 286.11024

.014.342.0232.014.342

.02==?????? 可繞圈數=()圈線徑

剩餘可繞面績57.1203.032.04.4=+= 假設Secondary 使用0.35ψ的線 電流密度=A x x 07.440289

.014.34235.014.34

2==?????? 假設使用4P ,則

電流密度=

A 02.11407.44= 可繞圈數=()

圈57.1103.035.04.4=+ z 決定Duty cycle:

假設Np=44T ,Ns=2T ,V D =0.5(使用schottky Diode)

()()D

Vin D V Vo Np Ns D (min)1?+= ()()%2.489015.03.3442=??+=D D

D

z 決定Ip 值:

I Iav Ip Δ+=2

1 A x x xD x Vin Pout Iav 435.0482

.07.0902.13(min)===η

A K x u f D x Lp

Vin I 603.045482.0160090(min)===Δ A Ip 737.02603.0435.0=+

= z 決定輔助電源的圈數:

假設輔助電源=12V

128.31=A N Ns 128.321=A N N A1=6.3圈

假設使用0.23ψ的線

可繞圈數=圈13.19)

02.023.0(4.4=+ 若N A1=6Tx2P ,則輔助電源=11.4V

z 決定MOSFET 及二次側二極體的Stress(應力):

MOSFET(Q1) =最高輸入電壓(380V)+

()D V Vo Ns Np + =()5.03.32

44380++ =463.6V Diode(D5)=輸出電壓(V o)+

Np Ns x 最高輸入電壓(380V) =38044

23.3x + =20.57V Diode(D4)=)380()(2V x Np Ns N A 最高輸入電壓輸出電壓+

=38044

46.6x +=41.4V z 其它:

因為輸出為3.3V ,而TL431的Vref 值為2.5V ,若再

加上photo coupler 上的壓降約1.2V ,將使得輸出電壓

無法推動Photo coupler 及TL431,所以必須另外增加

一組線圈提供迴授路徑所需的電壓。

假設N A2 = 4T 使用0.35ψ線,則

可繞圈數=

()

T 58.1103.035.04.4=+,所以可將N A2定為4Tx2P

228.3A A V N Ns = V V V A A 6.78.34222=?=

z Gauss x x x Gauss x NpxAe LpxIp B 3.311610086

.044737.01600)(100(max)=== z 變壓器的接線圖:

3.3 零件選用:

零件位置(標註)請參考線路圖: (DA-14B33 Schematic)

3.3.1 FS1:

由變壓器計算得到Iin 值,以此Iin 值(0.42A)可知使用公司共用料2A/250V ,設計時亦須考慮Pin(max)時的Iin 是否會超過保險絲的額定值。

3.3.2 TR1(熱敏電阻):

電源啟動的瞬間,由於C1(一次側濾波電容)短路,導致Iin 電流很大,雖然時間很短暫,但亦可能對Power 產生傷害,所以必須在濾波電容之前加裝一個熱敏電阻,以限制開機瞬間Iin 在Spec 之內

(115V/30A ,230V/60A),但因熱敏電阻亦會消耗功率,所以不可放太大的阻值(否則會影響效率),一般使用SCK053(3A/5Ω),若C1電容使用較大的值,則必須考慮將熱敏電阻的阻值變大(一般使用在大瓦數的Power 上)。

3.3.3 VDR1(突波吸收器):

當雷極發生時,可能會損壞零件,進而影響Power 的正常動作,所以必須在靠AC 輸入端 (Fuse 之後),加上突波吸收器來保護

Power(一般常用07D471K),但若有價格上的考量,可先忽略不裝。

0.32Φx1Px22T

0.32Φx1Px22T

0.35Φx2Px4T

0.35Φx4Px2T

0.23Φx2Px6T

3.3.4CY1,CY2(Y-Cap):

Y-Cap一般可分為Y1及Y2電容,若AC Input有FG(3 Pin)一般使

用Y2- Cap , AC Input若為2Pin(只有L,N)一般使用Y1-Cap,Y1

與Y2的差異,除了價格外(Y1較昂貴),絕緣等級及耐壓亦不同(Y1

稱為雙重絕緣,絕緣耐壓約為Y2的兩倍,且在電容的本體上會有

“回"符號或註明Y1),此電路因為有FG所以使用Y2-Cap,Y-Cap

會影響EMI特性,一般而言越大越好,但須考慮漏電及價格問題,漏電(Leakage Current )必須符合安規須求(3Pin公司標準為750uA

max)。

3.3.5CX1(X-Cap)、RX1:

X-Cap為防制EMI零件,EMI可分為Conduction及Radiation兩部

分,Conduction規範一般可分為: FCC Part 15J Class B 、 CISPR

22(EN55022) Class B 兩種, FCC測試頻率在450K~30MHz,CISPR 22測試頻率在150K~30MHz, Conduction可在廠內以頻譜分析儀驗

證,Radiation 則必須到實驗室驗證,X-Cap 一般對低頻段(150K ~

數M之間)的EMI防制有效,一般而言X-Cap愈大,EMI防制效果

愈好(但價格愈高),若X-Cap在0.22uf以上(包含0.22uf),安規規定

必須要有洩放電阻(RX1,一般為1.2M? 1/4W)。

3.3.6LF1(Common Choke):

EMI防制零件,主要影響Conduction 的中、低頻段,設計時必須同

時考慮EMI特性及溫昇,以同樣尺寸的Common Choke而言,線圈

數愈多(相對的線徑愈細),EMI防制效果愈好,但溫昇可能較高。

3.3.7BD1(整流二極體):

將AC電源以全波整流的方式轉換為DC,由變壓器所計算出的Iin

值,可知只要使用1A/600V的整流二極體,因為是全波整流所以耐

壓只要600V即可。

3.3.8C1(濾波電容):

由C1的大小(電容值)可決定變壓器計算中的Vin(min)值,電容量愈

大,Vin(min)愈高但價格亦愈高,此部分可在電路中實際驗證Vin(min)是否正確,若AC Input 範圍在90V~132V (Vc1 電壓最高約190V),可使用耐壓200V的電容;若AC Input 範圍在90V~264V(或

180V~264V),因Vc1電壓最高約380V,所以必須使用耐壓400V的

電容。

3.3.9D2(輔助電源二極體):

整流二極體,一般常用FR105(1A/600V)或BYT42M(1A/1000V),兩

者主要差異:

1.耐壓不同(在此處使用差異無所謂)

2.V F不同(FR105=1.2V,BYT42M=1.4V)

3.3.10R10(輔助電源電阻):

主要用於調整PWM IC的VCC電壓,以目前使用的3843而言,設計時VCC必須大於8.4V(Min. Load時),但為考慮輸出短路的情況,VCC電壓不可設計的太高,以免當輸出短路時不保護(或輸入瓦數過大)。

3.3.11C7(濾波電容):

輔助電源的濾波電容,提供PWM IC較穩定的直流電壓,一般使用100uf/25V電容。

3.3.12Z1(Zener 二極體):

當回授失效時的保護電路,回授失效時輸出電壓衝高,輔助電源電壓相對提高,此時若沒有保護電路,可能會造成零件損壞,若在3843 VCC與3843 Pin3腳之間加一個Zener Diode,當回授失效時Zener Diode會崩潰,使得Pin3腳提前到達1V,以此可限制輸出電壓,達到保護零件的目的.Z1值的大小取決於輔助電源的高低,Z1的決定亦須考慮是否超過Q1的V GS耐壓值,原則上使用公司的現有料(一般使用1/2W即可).

3.3.13R2(啟動電阻):

提供3843第一次啟動的路徑,第一次啟動時透過R2對C7充電,以提供3843 VCC所需的電壓,R2阻值較大時,turn on的時間較長,但短路時Pin瓦數較小,R2阻值較小時,turn on的時間較短,短路時Pin瓦數較大,一般使用220K?/2W M.O。.

3.3.14R4 (Line Compensation):

高、低壓補償用,使3843 Pin3腳在90V/47Hz及264V/63Hz接近一致(一般使用750K?~1.5M? 1/4W之間)。

3.3.15R3,C6,D1 (Snubber):

此三個零件組成Snubber,調整Snubber的目的:1.當Q1 off瞬間會有Spike產生,調整Snubber可以確保Spike不會超過Q1的耐壓值,

2.調整Snubber可改善EMI.一般而言,D1使用

1N4007(1A/1000V)EMI特性會較好.R3使用2W M.O.電阻,C6的耐壓值以兩端實際壓差為準(一般使用耐壓500V的陶質電容)。

3.3.16Q1(N-MOS):

目前常使用的為3A/600V及6A/600V兩種,6A/600V的R DS(ON)較3A/600V小,所以溫昇會較低,若I DS電流未超過3A,應該先以3A/600V為考量,並以溫昇記錄來驗證,因為6A/600V的價格高於

3A/600V許多,Q1的使用亦需考慮V DS是否超過額定值。

3.3.17R8:

R8的作用在保護Q1,避免Q1呈現浮接狀態。

3.3.18R7(Rs電阻):

3843 Pin3腳電壓最高為1V,R7的大小須與R4配合,以達到高低

壓平衡的目的,一般使用2W M.O.電阻,設計時先決定R7後再加上

R4補償,一般將3843 Pin3腳電壓設計在0.85V~0.95V之間(視瓦數

而定,若瓦數較小則不能太接近1V,以免因零件誤差而頂到1V)。

3.3.19R5,C3(RC filter):

濾除3843 Pin3腳的雜訊,R5一般使用1K? 1/8W,C3一般使用

102P/50V的陶質電容,C3若使用電容值較小者,重載可能不開機(因

為3843 Pin3瞬間頂到1V);若使用電容值較大者,也許會有輕載不開

機及短路Pin過大的問題。

3.3.20R9(Q1 Gate電阻 ):

R9電阻的大小,會影響到EMI及溫昇特性,一般而言阻值大,Q1 turn on / turn off的速度較慢,EMI特性較好,但Q1的溫昇較高、效率

較低(主要是因為turn off速度較慢);若阻值較小,Q1 turn on / turn off的速度較快,Q1溫昇較低、效率較高,但EMI較差,一般使用

51?-150? 1/8W。

3.3.21R6,C4(控制振盪頻率):

決定3843的工作頻率,可由Data Sheet得到R、C組成的工作頻率,C4一般為10nf的電容(誤差為5%),R6使用精密電阻,以DA-14B33

為例,C4使用103P/50V PE電容,R6為3.74K? 1/8W精密電阻,

振盪頻率約為45 KHz。

3.3.22C5:

功能類似RC filter,主要功用在於使高壓輕載較不易振盪,一般使

用101P/50V陶質電容。

3.3.23U1(PWM IC):

3843是PWM IC的一種,由Photo Coupler (U2)回授信號控制Duty Cycle的大小,Pin3腳具有限流的作用(最高電壓1V),目前所用的

3843中,有KA3843(SAMSUNG)及UC3843BN(S.T.)兩種,兩者腳

位相同,但產生的振盪頻率略有差異,UC3843BN較KA3843快了

約2KHz,f T的增加會衍生出一些問題(例如:EMI問題、短路問題),因KA3843較難買,所以新機種設計時,儘量使用UC3843BN。

3.3.24R1、R11、R12、C2(一次側迴路增益控制):

3843內部有一個Error AMP(誤差放大器),R1、R11、R12、C2及Error AMP組成一個負回授電路,用來調整迴路增益的穩定度,迴路增益,調整不恰當可能會造成振盪或輸出電壓不正確,一般C2使用立式積層電容(溫度持性較好)。

3.3.25U2(Photo coupler)

光耦合器(Photo coupler)主要將二次側的信號轉換到一次側(以電流的方式),當二次側的TL431導通後,U2即會將二次側的電流依比例轉換到一次側,此時3843由Pin6 (output)輸出off的信號(Low)來關閉Q1,使用Photo coupler的原因,是為了符合安規需求(primacy to secondary的距離至少需5.6mm)。

3.3.26R13(二次側迴路增益控制):

控制流過Photo coupler的電流,R13阻值較小時,流過Photo coupler 的電流較大,U2轉換電流較大,迴路增益較快(需要確認是否會造成振盪),R13阻值較大時,流過Photo coupler的電流較小,U2轉換電流較小,迴路增益較慢,雖然較不易造成振盪,但需注意輸出電壓是否正常。

3.3.27U3(TL431)、R15、R16、R18

調整輸出電壓的大小,

()

()16

//

15

18

16

//

13

R

R

R

R

R

x

Vref

Vo

+

=,輸出電壓不可超

過38V(因為TL431 V KA最大為36V,若再加Photo coupler的V F值,則V o應在38V以下較安全),TL431的Vref為2.5V,R15及R16並聯的目的使輸出電壓能微調,且R15與R16並聯後的值不可太大(儘量在2KΩ以下),以免造成輸出不準。

3.3.28R14,C9(二次側迴路增益控制):

控制二次側的迴路增益,一般而言將電容放大會使增益變慢;電容放小會使增益變快,電阻的特性則剛好與電容相反,電阻放大增益變快;電阻放小增益變慢,至於何謂增益調整的最佳值,則可以Dynamic load來量測,即可取得一個最佳值。

3.3.29D4(整流二極體):

因為輸出電壓為3.3V,而輸出電壓調整器(Output V oltage Regulator)使用TL431(Vref=2.5V)而非TL432(Vref=1.25V),所以必須多增加一組繞組提供Photo coupler及TL431所需的電源,因為U2及U3所需的電流不大(約10mA左右),二極體耐壓值100V即可,所以只需使用1N4148(0.15A/100V)。

3.3.30C8(濾波電容):

因為U2及U3所需的電流不大,所以只要使用1u/50V即可。

設計流程簡介

3.3.31 D5(整流二極體):

輸出整流二極體,D5的使用需考慮:

a. 電流值

b. 二極體的耐壓值

以DA-14B33為例,輸出電流4A ,使用10A 的二極體(Schottky)應該可以,但經點溫昇驗証後發現D5溫度偏高,所以必須換為15A 的二極體,因為10A 的V F 較15A 的V F 值大。耐壓部分40V 經驗証後符合,因此最後使用15A/40V Schottky 。

3.3.32 C10,R17(二次側snubber) :

D5在截止的瞬間會有spike 產生,若spike 超過二極體(D5)的耐壓值,二極體會有被擊穿的危險,調整snubber 可適當的減少spike 的電壓值,除保護二極體外亦可改善EMI ,R17一般使用1/2W 的電阻,C10一般使用耐壓500V 的陶質電容,snubber 調整的過程(264V/63Hz)需注意R17,C10是否會過熱,應避免此種情況發生。

3.3.33 C11,C13(濾波電容):

二次側第一級濾波電容,應使用內阻較小的電容(LXZ ,YXA…),電容選擇是否洽當可依以下三點來判定:

a. 輸出Ripple 電壓是符合規格

b. 電容溫度是否超過額定值

c. 電容值兩端電壓是否超過額定值

3.3.34 R19(假負載):

適當的使用假負載可使線路更穩定,但假負載的阻值不可太小,否則會影響效率,使用時亦須注意是否超過電阻的額定值(一般設計只使用額定瓦數的一半)。

3.3.35 L3,C12(LC 濾波電路):

LC 濾波電路為第二級濾波,在不影響線路穩定的情況下,一般會將L3 放大(電感量較大),如此C12可使用較小的電容值。

4 設計驗証:(可分為三部分)

a. 設計階段驗証

b. 樣品製作驗証

c. QE 驗証

4.1 設計階段驗証

設計實驗階段應該養成記錄的習慣,記錄可以驗証實驗結果是否與電氣規格相符,以下即就DA-14B33設計階段驗証做說明(驗証項目視規格而定)。

4.1.1 電氣規格驗証:

4.1.1.1 3843 PIN3腳電壓(full load 4A) :

90V/47Hz = 0.83V

115V/60Hz = 0.83V

132V/60Hz = 0.83V

180V/60Hz = 0.86V

230V/60Hz = 0.88V

264V/63Hz = 0.91V

4.1.1.2 Duty Cycle , f T : %

5.4735.2115.108.4647/90====Cycle Duty us T us ton KHz f Hz V T %2.1535.2125.38.4660/264====Cycle Duty us t us ton KHz f Hz V T 4.1.1.3

Vin(min) = 100V (90V / 47Hz full load) 4.1.1.4

Stress (264V / 63Hz full load) :

Q1 MOSFET:

D5:

D4:

4.1.1.5 輔助電源(開機,滿載)、短路Pin max.:

.)

(max 2.1)4(26.11)0.18A(8.4V 47/90W A V Hz V ===短路滿載開機

.)(max 8.8)4(

26.11)

0.13A(8.4V 63/264W A V Hz

V ===短路滿載開機

4.1.1.6

Static (full load)

Pin(w) Iin(A) Iout(A) V out(V) P.F. Ripple(mV) Pout(w) eff 90V/47Hz 18.7 0.36 4 3.30 0.57 32

13.22 70.7 115V/60Hz 18.6 0..31

4 3.30 0.52 28 13.22 71.1 132V/60Hz 18.6 0.28

4 3.30 0.50 29 13.22 71.1 180V/60Hz 18.7 0.21

4 3.30 0.49 30 13.23 70.7 230V/60Hz 18.9 0.18

4 3.30 0.46 29 13.22 69.9 264V/60Hz 19.2 0.16 4 3.30 0.4

5 29

13.23 68.9 4.1.1.7 Full Range 負載(0.3A-4A) (驗証是否有振盪現象)

4.1.1.8 回授失效(輸出輕載)

90V/47Hz V out = 8.3V

264V/63Hz V out = 6.03V

4.1.1.9

O.C.P.(過電流保護)

90V/47Hz = 7.2A

264V/63Hz = 8.4A

4.1.1.10 Pin(max.)

90V/47Hz = 24.9W

264V/63Hz = 27.1W

4.1.1.11 Dynamic test

H=4A ,t1=25ms ,slew Rate = 0.8A/ms (Rise)

L=0.3A ,t2=25ms ,slew Rate = 0.8A/ms (Full)

90V/47Hz =OK 115V/60Hz = OK 132V/60Hz = OK 180V/60Hz = OK 230V/60Hz = OK 264V/63Hz = OK

90V/47Hz

264V/63Hz

4.1.1.12HI-POT test:

HI-POT test一般可分為兩種等級:

?輸入為3 Pin(有FG者),HI-POT test為1500Vac/1 minute。

Y-CAP使用Y2-CAP

?輸入為2 Pin(無FG者),HI-POT test為3000Vac/1 minute。

Y-CAP使用Y1-CAP

DA-14B33屬於輸入3 PIN HI-POT test 為1500Vac/1 minute。

4.1.1.13Grounding test:

輸入為3 Pin(有FG者),一般均要測接地阻(Grounding test),安

規規定FG到輸出線材(輸出端)的接地電阻不能超過100mΩ

(25A/3 Second)。

4.1.1.14溫昇記錄

設計實驗定案後(暫定),需針對整體溫昇及EMI做評估,若溫

昇或EMI無法符合規格,則需重新實驗。溫昇記錄請參考附件,

D5原來使用BYV118(10A/40V Schottky),因溫昇較高改為

PBYR1540CTX(15A/40V)。

4.1.1.15EMI測試:

EMI測試分為二類:

?Conduction(傳導干擾)

?Radiation(幅射干擾)

前者視規範不同而有差異(FCC : 450K - 30MHz,CISPR 22 :150K

- 30MHz),前者可利用廠內的頻譜分析儀驗証;後者(範圍由30M

- 300MHz,則因廠內無設備必須到實驗室驗証,Conduction,

Radiation測試資料請參考附件) 。

4.1.1.16機構尺寸:

設計階段即應對機構尺寸驗証,驗証的項目包括 : PCB尺寸、

零件限高、零件禁置區、螺絲孔位置及孔徑、外殼孔寸….,若

設計階段無法驗証,則必須在樣品階段驗証。

4.1.2樣品驗証:

樣品製作完成後,除溫昇記錄、EMI測試外(是否需重新驗証,視情

況而定),每一台樣品都應經過驗証(包括電氣及機構尺寸),此階段的

電氣驗証可以以ATE(Chroma)測試來完成,ATE測試必須與電氣規格

相符。

4.1.3QE驗証:

QE針對工程部所提供的樣品做驗証,工程部應提供以下交件及樣品

供QE驗証。

产品开发项目流程图画法介绍

产品开发项目流程图画法介绍

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项目流程图又叫项目管理流程图,在项目管理流程图中,每个阶段都有自己的气质范围,有本阶段的输入文本和本阶段要产生的输出文件。 为了更加清晰地表达整个项目流程,就需要使用项目流程图来作为图示,给所有参与者一份明确的项目进展,同时也能够提高团队的写作能力和工作效率。 图解项目流程图绘制过程 在绘制流程图前我们要先准备号软件,选择一款易上手的软件是非常重要的,在这里,小编使用的是迅捷画图,可以直接在线绘制思维导图、流程图等多种图形的工具,同时里面有很多的模板可以直接套用模板在线编辑,并支持在线保存导出。 第一步:创建画布

首先,进入迅捷画图首页,点击页面中心的【立即体验】将进入类型选择界面; 倒迅捷画图 在线制作流程图、思维导图 立懶休蛛 A. Mg 匸]?dw? 第二步:点击左上角的【新建文件】选择【流程图】进入在线绘 制页面: 超迅捷画 找的立;牛jfe流程圉 □g恿進导图O我的收議 琨思维导图 曰文住 甸从檯更新建 使用”浙建文件?按田创建「或僮用F方懂板创士 + 新学件 流程圉 您尚未创建文 廿=二*吃1£科代齐M』!E*UI歸刁貫-7 苗JAK芒幵贰加屮『詞尹仙屉

第三步:在跳转的页面四周有很多的工具栏,这些在绘制的时候都是可以使用的,需要给画布添加新的图形,点击左侧基本图形里面的任一图形直接用鼠标拖曳至右边需要的位置,之后用链接线将其进行连接即可: 第四步:基本框架搭建完后,我们需要将内容进行填充,双击文 本框即可,随之在右边出现的工具栏中可以将文本的样式、排列以及 框架的整体颜色进行更换:

开关电源研发范例

1 目的 希望以简短的篇幅,将公司目前设计的流程做介绍,若有介绍不当之处,请不吝指教. 2 设计步骤: 2.1 绘线路图、PCB Layout. 2.2 变压器计算. 2.3 零件选用. 2.4 设计验证. 3 设计流程介绍(以DA-14B33为例): 3.1 线路图、PCB Layout 请参考资识库中说明. 3.2 变压器计算: 变压器是整个电源供应器的重要核心,所以变压器的计算及验证是很重要的,以下即就DA-14B33变压器做介绍. 3.2.1 决定变压器的材质及尺寸: 依据变压器计算公式 Gauss x NpxAe LpxIp B 100(max ) ? B(max) = 铁心饱合的磁通密度(Gauss) ? Lp = 一次侧电感值(uH)

? Ip = 一次侧峰值电流(A) ? Np = 一次侧(主线圈)圈数 ? Ae = 铁心截面积(cm 2) ? B(max) 依铁心的材质及本身的温度来决定,以TDK Ferrite Core PC40为例,100℃时的B(max)为3900 Gauss ,设计时应考虑零件误差,所以一般取3000~3500 Gauss 之间,若所设计的power 为Adapter(有外壳)则应取3000 Gauss 左右,以避免铁心因高温而饱合,一般而言铁心的尺寸越大,Ae 越高,所以可以做较大瓦数的Power 。 3.2.2 决定一次侧滤波电容: 滤波电容的决定,可以决定电容器上的Vin(min),滤波电容越大,Vin(win)越高,可以做较大瓦数的Power ,但相对价格亦较高。 3.2.3 决定变压器线径及线数: 当变压器决定后,变压器的Bobbin 即可决定,依据Bobbin 的槽宽,可决定变压器的线径及线数,亦可计算出线径的电流密度,电流密度一般以6A/mm 2为参考,电流密度对变压器的设计而言,只能当做参考值,最终应以温升记录为准。 3.2.4 决定Duty cycle (工作周期): 由以下公式可决定Duty cycle ,Duty cycle 的设计一般以50%为基准,Duty cycle 若超过50%易导致振荡的发生。 xD Vin D x V Vo Np Ns D (min))1()(-+=

新产品开发部门工作流程图

新产品开发部门工作流程图 新产品开发策略 要紧方式 呈 报 时期性工作总结 新产品样品开发 新产品开发过程

附件一:内部治理制度 新产品开发工作,是指运用国内外在基础研究与应用研究中所发觉的科学知识及其成果,转变为新产品、新材料、新生产过程等一切特不规性质的技术工作。新产品开发是企业在激励的技术竞争中赖以生存和进展的命脉,是实现“生产一代,试制一代,研究一代和构思一代”的产品升级换代宗旨的重要时期,它对企业产品进展方向,产品优势,开拓新市场,提高经济效益等方面起着决定性的作用。因此,新产品开发必须严格遵循产品开发的科学治理程序,即选题(构思。调研和方案论证)样(模)试批试正式投产前的预备这些重要步骤。 一、调查研究与分析决策 新产品的可行性分析是新产品开发中不可缺少的前期工作,必须在进行充分的技术和市场调查后,对产品的社会需求、市场占有率、技术现状和进展趋势以及资源效益等五个方面进行科学预测及技术经济的分析论证。 (一)调查研究: 1、调查国内市场和重要用户以及国际重点市场同 类产品的技术现状和改进要求;

2、以国内同类产品市场占有率的前三名以及国际 名牌产品为对象,调查同类产品的质量、价格、 市场及使用情况; 3、广泛收集国内部外有关情报和专刊,然后进行 可行性分析研究。 (二)可行性分析: 1、论证该类产品的技术进展方向和动向。 2、论证市场动态及进展该产品具备的技术优势。 3、论证进展该产品的资源条件的可行性。(含物 资、设备、能源及外购外协件配套等)。 (三)决策: 1、制定产品进展规划: (1)企业依照国家和地点经济进展的需要、从企业产吕进展方向、进展规模,进展水平和技 术改造方向、赶超目标以及企业现有条件进 行综合调查研究和可行性分析,制定企业产 品进展规划。 (2)由研究所提出草拟规划,经厂总师办初步审查,由总工程师组织有关部门人员进行慎密

开关电源基础知识简介

1、输出纹波噪声的测量及输出电路的处理 PWM 开关电源的输出的纹波噪声与开产频率有关。其纹波噪声分为两大部分:纹波(包括开关频率的纹波和周期及随机性漂移)和噪声(开关过程中产生)。 周期及随机性漂移 在纹波与噪声的测量过程中,如果不使用正确的测量方法将无法正确地测量出真出的输出纹波噪声。下面是推荐的测量方法: 平行线测量法:输出管脚接平行线后接电容,在电容两端使用20MHz C 为瓷片电容,负载与模块之间的距离在51mm 和76mm(2in.和3in)之间。 在大多数电路中, 2、多路输出的交互调节及其应用 交互调节的优点。图中lo1路负载电流、Vo2为辅助路输出电压。由图可见,20% 100% Io2 在主路负载从20%~100%变化时,辅助路输出电压随 辅助路负载电流的变化曲线中,辅助路输出电压始终在±4%范围之内。即使在最坏的情况,即主路空载、辅助路江载,主路满载、辅助路空载时其输出电压也能保证在标称电压的±10%范围之内。由此,对于输出稳压精度要求不太高的情况下,这种不稳压的辅助输出不仅能够满足供电的条件,而且相对成本低、器件少、可靠性高。建议用户首先考虑不稳压的辅助输出的电源模块。 开关电源基础知识简介

3、容性负载能力与电源输出保护 建议用户对电源模块的阻性负载取大于10%额定负载,这样模块工作比较稳定。 电容作为电源去耦及抗干扰的手段,在现代电子线路中必不可少,本公司的电源模块考虑此因素,都有相当的容性负载能力。但由于考虑到电源的综合保护能力,尤其是输出过载保护, 容性负载能力不可能太大,否则保护特性将变差。因此用户在使用过程中负载电容总量不应 超过最大容性负载能力。 Vo 输出电流保护一般有四种方式: ●恒流式:当到达电流保护点时,输出电流随负载的 进一步的加重,略有增加,输出电压不断下降。 ●回折式:当到达电流保护点时,输出电流随负载的 的加重,输出电压不断下降,同时输出电流也不断下降。 ●恒流-截止式:当到达电流保护点时,首先是恒流式 ●精确自恢复截止式:输出电流到达保护点,电源模块输出被禁止,负载减轻电路自恢复。 在大部分电路中使用恒流式与截止式较多,比较理想的保护方式是精确自恢复截止式,或者恒流-截止式保护。其中恒流式、回折式保护本质上就是自恢复的,但输出短路时的功耗较大, 尤其是恒流式。而截止式、恒流-截止式保护的自恢复特性须加辅助复位电路来完成自恢复,其 输出过载时的功耗可以通过复位电路的周期进行调整,即调整间歇启动的时间间隔。一般电流 保护1.2~2倍标称输出电流。精确自恢复截止式电流保护点设定为标称输出电流1.2倍或1.3倍。 一般输出有过压嵌位保护。 4、负载瞬态响应 当输出的负载迅速发生变化时,输出的电压会出现 上冲或下跌。电源模块经过调整恢复原输出电压。这个 响应过程中有两个重要的指标:过冲电压( Vo)和恢复 时间(tr)。过冲越小,恢复时间越短,系统响应速度 越快。一般在25%的标称负载阶跃变化,输出电压的 过冲为4%VO,恢复时间为500μS左右。 5、外围推荐电路 1)输出电压的调节: 本公司产品中有TRIM输出管脚的产品,可以通过电阻或电位器对输出电压进行一定范围内的调节。将电位器的中心与TRIM相连,在有+S,-S管脚的模块中,其他两端分别接+S、-S,没有相应主路的输出正负极(+S接Vo1,-S接GND上,调节电位器即可。辅路跟随主路调节。电位器阻值根据输出电压的大小选用5~20K?比较合适。一般微调范围为±10%。

开关电源类产品设计的安全规范

仅供参考[整理] 安全管理文书 开关电源类产品设计的安全规范 日期:__________________ 单位:__________________ 第1 页共14 页

开关电源类产品设计的安全规范 1.范围 1.1本规范规定了0公司户内使用、额定电压≤600V的开关电源类产品的设计安全要求,它包括参考标准资料、标志说明、一般要求和试验一般条件、电气技术参数规格、材料和结构、电气试验、机械试验、环境可靠性试验、包装、存放、出货和附录项内容。 1.2它主要以信息技术设备,包括电气事务设备及与之相关设备的安全标准为基础编写。 2.主要参考资料 2.1IEC60950-1999:信息技术设备的安全。 2.2IEC61000-4(所有系列):电磁兼容--试验和测量技术。 2.3IEC61000-3-2-1998:电磁兼容第3部分:限值第2章低压电气及电子设备发出的谐波 电流限值(设备每相输入电流≤16A)。 2.4IEC61000-3-3-1998:电磁兼容第3部分:限值第3章标称电流≦16A的低压电气及电子设备的供电系统中电压波动和变化的限值。 2.5IEC60384-14-1993:电子设备用固定电容器第14部分:分规范拟制电源电磁干扰用固定电容器。 2.6CISPR22-1998:信息技术设备的无线电干扰特性的限值和测量方法。 2.7CISPR24-1997:信息技术设备的无线电抗干扰特性的限值和测量方法。 2.8IEC60695-10-2:1995:着火危险试验第10部分:减少着火对电子技术产品而引起的不正常发热效应的指南和试验方法第2部分: 第 2 页共 14 页

最新uc3842开关电源设计流程

u c3842开关电源设计 流程

目的 希望以简短的篇幅,将公司目前设计的流程做介绍,若有介绍不当之处,请不吝指教. 设计步骤: 绘线路图、PCB Layout. 变压器计算. 零件选用. 设计验证. 设计流程介绍(以DA-14B33为例): 线路图、PCB Layout 请参考资识库中说明. 变压器计算: 变压器是整个电源供应器的重要核心,所以变压器的计算及验证是很重要的,以下即就DA-14B33变压器做介绍. 决定变压器的材质及尺寸: 依据变压器计算公式 Gauss x NpxAe LpxIp B 100(max )= B(max) = 铁心饱合的磁通密度(Gauss) Lp = 一次侧电感值(uH) Ip = 一次侧峰值电流(A) Np = 一次侧(主线圈)圈数 Ae = 铁心截面积(cm 2) B(max) 依铁心的材质及本身的温度来决定,以TDK Ferrite Core PC40为例,100℃时的B(max)为3900 Gauss ,设计时应考虑零件误差,所以一般取3000~3500 Gauss 之间,若所设计的power 为 Adapter(有外壳)则应取3000 Gauss 左右,以避免铁心因高温而饱合,一般而言铁心的尺寸越大,Ae 越高,所以可以做较大瓦数的Power 。 决定一次侧滤波电容: 滤波电容的决定,可以决定电容器上的Vin(min),滤波电容越大,Vin(win)越高,可以做较大瓦数的Power ,但相对价格亦较高。 决定变压器线径及线数: 当变压器决定后,变压器的Bobbin 即可决定,依据Bobbin 的槽宽,可决定变压器的线径及线数,亦可计算出线径的电流密度,电流密度一般以6A/mm 2为参考,电流密度对变压器的设计而言,只能当做参考值,最终应以温升记录为准。 决定Duty cycle (工作周期): 由以下公式可决定Duty cycle ,Duty cycle 的设计一般以50%为基准,Duty cycle 若超过50%易导致振荡的发生。 xD Vin D x V Vo Np Ns D (min))1()(-+= N S = 二次侧圈数

(研发管理)开关电源研发范例

1 目的 希望以簡短的篇幅,將公司目前設計的流程做介紹,若有介紹不當之處,請不吝指教. 2 設計步驟: 2.1 繪線路圖、PCB Layout. 2.2 變壓器計算. 2.3 零件選用. 2.4 設計驗證. 3 設計流程介紹(以DA-14B33為例): 3.1 線路圖、PCB Layout 請參考資識庫中說明. 3.2 變壓器計算: 變壓器是整個電源供應器的重要核心,所以變壓器的計算及驗証是很重要的,以下即就DA-14B33變壓器做介紹. 3.2.1 決定變壓器的材質及尺寸: 依據變壓器計算公式 Gauss x NpxAe LpxIp B 100(max ) ? B(max) = 鐵心飽合的磁通密度(Gauss) ? Lp = 一次側電感值(uH) ? Ip = 一次側峰值電流(A) ? Np = 一次側(主線圈)圈數 ? Ae = 鐵心截面積(cm 2) ? B(max) 依鐵心的材質及本身的溫度來決定,以TDK Ferrite Core PC40為例,100℃時的B(max)為3900 Gauss ,設計時應考慮零件誤差,所以一般取3000~3500 Gauss 之間,若所設計的power 為Adapter(有外殼)則應取3000 Gauss 左右,以避免鐵心因高溫而飽合,一般而言鐵心的尺寸越大,Ae 越高,所以可以做較大瓦數的Power 。 3.2.2 決定一次側濾波電容: 濾波電容的決定,可以決定電容器上的Vin(min),濾波電容越大,Vin(win)越高,可以做較大瓦數的Power ,但相對價格亦較高。 3.2.3 決定變壓器線徑及線數: 當變壓器決定後,變壓器的Bobbin 即可決定,依據Bobbin 的槽寬,可決定變壓器的線徑及線數,亦可計算出線徑的電流密度,電流密度一般以6A/mm 2為參考,電流密度對變壓器的設計

开关电源设计步骤(精)

开关电源设计步骤 步骤1 确定开关电源的基本参数 ① 交流输入电压最小值u min ② 交流输入电压最大值u max ③ 电网频率F l 开关频率f ④ 输出电压V O (V ):已知 ⑤ 输出功率P O (W ):已知 ⑥ 电源效率η:一般取80% ⑦ 损耗分配系数Z :Z 表示次级损耗与总损耗的比值,Z=0表示全部损耗发生在初级, Z=1表示发生在次级。一般取Z=0.5 步骤2 根据输出要求,选择反馈电路的类型以及反馈电压V FB 步骤3 根据u ,P O 值确定输入滤波电容C IN 、直流输入电压最小值V Imin ① 令整流桥的响应时间tc=3ms ② 根据u ,查处C IN 值 ③ 得到V imin 步骤4 根据u ,确定V OR 、V B ① 根据u 由表查出V OR 、V B 值 ② 由V B 值来选择TVS 步骤5 根据Vimin 和V OR 来确定最大占空比Dmax V OR D m a x = ×100% V OR +V I m i n -V D S (O N ) ① 设定MOSFET 的导通电压V DS(ON) ② 应在u=umin 时确定Dmax 值,Dmax 随u 升高而减小 步骤6 确定C IN ,V Imin 值

步骤7 确定初级波形的参数 ① 输入电流的平均值I A VG P O I A VG= ηV Imin ② 初级峰值电流I P I A VG I P = (1-0.5K RP )×Dmax ③ 初级脉动电流I R ④ 初级有效值电流I RMS I RMS =I P √D max ×(K RP 2/3-K RP +1) 步骤8 根据电子数据表和所需I P 值 选择TOPSwitch 芯片 ① 考虑电流热效应会使25℃下定义的极限电流降低10%,所选芯片的极限电流最小值 I LIMIT(min)应满足:0.9 I LIMIT(min)≥I P 步骤9和10 计算芯片结温Tj ① 按下式结算: Tj =[I 2RMS ×R DS(ON)+1/2×C XT ×(V Imax +V OR ) 2 f ]×R θ+25℃ 式中C XT 是漏极电路结点的等效电容,即高频变压器初级绕组分布电容 ② 如果Tj >100℃,应选功率较大的芯片 步骤11 验算I P IP=0.9I LIMIT(min) ① 输入新的K RP 且从最小值开始迭代,直到K RP =1 ② 检查I P 值是否符合要求 ③ 迭代K RP =1或I P =0.9I LIMIT(min) 步骤12 计算高频变压器初级电感量L P ,L P 单位为μH 106P O Z(1-η)+ η L P = × I 2P ×K RP (1-K RP /2)f η 步骤13 选择变压器所使用的磁芯和骨架,查出以下参数: ① 磁芯有效横截面积Sj (cm 2),即有效磁通面积。 ② 磁芯的有效磁路长度l (cm ) ③ 磁芯在不留间隙时与匝数相关的等效电感AL(μH/匝2) ④ 骨架宽带b (mm ) 步骤14 为初级层数d 和次级绕组匝数Ns 赋值 ① 开始时取d =2(在整个迭代中使1≤d ≤2) ② 取Ns=1(100V/115V 交流输入),或Ns=0.6(220V 或宽范围交流输入) ③ Ns=0.6×(V O +V F1) ④ 在使用公式计算时可能需要迭代 步骤15 计算初级绕组匝数Np 和反馈绕组匝数N F ① 设定输出整流管正向压降V F1 ② 设定反馈电路整流管正向压降V F2 ③ 计算N P

新产品开发部门工作流程图

立项 1、国内外销售全归为营 销中心。 2、技术中心在项目可行 性评估时,如果NG则通 知相关方进行改善。 3、评审NG后反馈至相 关方改善,OK则再次评 审,NG直接结案(如果 有可行性,则再次改善) 。 《项目建议表》 《产品开发试制跟踪表》 《首样检验报告》 《试产申请单》 过程绩效指标:无 相关/参考资料/内外 部资料/SOP/SIP/WI 流程产出表 单/报告书 《设计开发任务书》 《工业设计评审表》 《新产品结构及工艺评审表》 管理要点 1、项目工程师接到主管 下达的《设计开发任务 书》后,会同相关资料 进行工业设计。 2、如需外采产品,则通 知采购寻找供应商,收 集样品反馈给技术中心 进行召集相关单位进行 评审,通过后,技术中 心则将技术资料及相关 标准要求。 3、自行开发产品由技术 中心进行下步运作。 1、试作材料应注明“试 制”样式章,并标识清 楚及单独放置;点检的 判定结果应填注于材料 管理卡上并签章。 2、《产品开发试制跟踪 表》由技术部,技术员 进行填写,生产相关单 位签名确认。 3、技术员在整个试制过 程需要做分析,有发现 检测中心生产中心采购中心外协单位 副总经理技术部 新产品开发部门工作流程图流程图编号:yzj-401过程拥有者:技术部 组织/功能 步骤/过 产 品 设 计 新 品 制 样 营销中心品保部 开始 公司领导班子研发人员创新营销提出需求 项目建议表 项目建议表 可行性评估 NG 根据相关信息进 工业设计评审 NG 1、产品零件图 2、产品技术要求 3、产品安装使用说明 4、产品装配图 5、零部件检验标准 1.结构设计 NG 审批 OK 反馈相关 改善 NG 设计开发任务书 OK呈核 OK 制定: 1、生产加工工艺图 2、组装作业指导书 4、配件3D电子图档 5、配件2D图档 6、加工相关资料 项目建议表 参与结构、工艺评审 设计开发评审(工 艺、结构) 接收相关资料,安 OK 产品开发试制跟踪表 资料发放相关单位 反馈相关 改善 接收相关资料, 安排采购 资料发放相关单位 寻找供应商 需外采产品,通知采购 外采后送样至工业评审 外采 技术资料输出至采购

开关电源变压器基础知识

开关电源变压器基础知识 开关电源变压器现代电子设备对电源的工作效率、体积 以及安全要求等技术性能指标越来越高,在开关电源中决定这些技术性能指标的诸多因素中,基本上都与开关变压器的技术指标有关。开关电源变压器是开关电源中的关键器件,因此,在这一节中我们将非常详细地对与开关电源变压器相关的诸多技术参数进行理论分析。在分析开关变压器的工作原理的时候,必然会涉及磁场强度H和磁感应强度B以及磁 通量等概念,为此,这里我们首先简单介绍它们的定义和概念。在自然界中无处不存在电场和磁场,在带电物体的周围必然会存在电场,在电场的作用下,周围的物体都会感应带电;同样在带磁物体的周围必然会存在磁场,在磁场的作用 ,周围的物体也都会被感应产生磁通。现代磁学研究表明: 切磁现象都起源于电流。磁性材料或磁感应也不例外,铁磁现象的起源是由于材料内部原子核外电子运动形成的微电流,亦称分子电流,这些微电流的集合效应使得材料对外呈现各种各样的宏观磁特性。因为每一个微电流都产生磁效应,所以把一个单位微电流称为一个磁偶极子。因此,磁场强度的大小与磁偶极子的分布有关。在宏观条件下,磁场强度可以定义为空间某处磁场的大小。我们知道,电场强度的概念是用单位电荷在电场中所产生的作用力来定义的,而在

磁场中就很难找到一个类似于“单位电荷”或“单位磁场”的带磁物质来定义磁场强度,为此,电场强度的定义只好借用流过单位长度导体电流的概念来定义磁场强度,但这个概念本应该是用来定义电磁感应强度的,因为电磁场是可以互相产生感应的。幸好,电磁感应强度不但与流过单位长度导体的电流大小相关,而且还与介质的属性有关。所以,电磁感应强度可以在磁场强度的基础上再乘以一个代表介质属性的系数来表示。这个代表介质属性的系数人们把它称为导磁率。 在电磁场理论中,磁场强度H 的定义为:在真空中垂直于磁场方向的通电直导线,受到的磁场的作用力F 跟电流I 和导线长度的乘积I 的比值,称为通电直导线所在处的磁场强度。或:在真空中垂直于磁场方向的1 米长的导线,通过1 安培的电流,受到磁场的作用力为1 牛顿时,通过导线所在处的磁场强度就是1 奥斯特(Oersted) 。电磁感应强度一般也称为磁感应强度。由于在真空中磁感应强度与磁场强度在数

AC-DC-DC电源技术方案设计

直流电源设计方案

目录 1.概述 (1) 2 系统的整体结构设计 (3) 3.三相六开关APFC电路设计 (23) 4. 移相全桥ZVS PWM变换器分析与设计 (28) 5.高压直流二次电源DC/DC变换器设计 (34) 6. 器材选取 (40) 7. 电源系统散热分析 (55) 8. 参数设计仿真结果 (58)

1.概述 1.1 目的和意义 目前,越来越多的电力电子设备投入到电网中,由于不可控整流器在大功率电源设备中的广泛应用,其对电网造成的谐波污染日益严重,使得电能生产、传输和利用的效率降低,并影响电网的安全运行。为了保证电网的正常运行,现在采取的办法往往是限制接入电网的整流设备的容量,这就限制了一些大功率直流电源的使用。电力电子装置,尤其是各种直流变换装置向高频化、高功率密度化发展,其关键技术是软开关技术。因此,大功率开关电源的功率因数校正技术及DC/DC变换器软开关技术是当前研究的热点。 1.2 开关电源技术发展现状 开关电源是采用功率半导体器件作为开关元件,通过控制开关元件的占空比进而调整输出电压的电源变换装置,开关电源的前置级将电网工频电压经整流滤波为直流电压,再经直流变换电路即开关电源后即处理后输出、整流、滤波。为了稳定输出电压,设计电压反馈电路对输出的电压进行采样,并把所采样的电压信号送到控制电路中,进行比较处理,调节输出的控制脉冲的占空比,最终使输出电压的纹波及电源的稳定满足设计指标。 开关电源通常包括EMI滤波模块、AC/DC变换模块、DC/DC变换模块、控制、驱动及保护模块、辅助电源模块等。传统的开关电源输入电流中谐波含量高,功率因数低,开关损耗大、电磁干扰严重等一系列问题阻碍了电源技术向着高效率、绿色化、实用化的方向发展。自20世纪80年代以来,随着有源功率因数校正技术和软开关技术的发展,上述问题得到了较好的解决,开关电源技术也步入了一个新的迅速发展的阶段。 1.3 本次设计的主要容 本次设计一款符合《航天地面直流电源通用规》要求的直流电源系统。其采用两级结构,前级AC/DC部分采用三相六开关APFC电路,后级采用移相全桥ZVS

产品开发运作流程图

产品开发运作流程图 1,产品的策划 由居利公司/总公司或总经理提出 新产品计划通知书(OEM &ODM)→客人提供的产品样板或图片及有关产品性能和功能要求,市专需求和期望. 1)年预计新产品之销售量 新产品之可行性研究2)计划产品销售对象 (市场部提供资料)3)新产品之初步外形,功能要求以及产品描绘 4)新产品之初步目标价 1)新产品之竞争能力5)新产品所需之开发时间和开发费用新产品之分析报告2)新产品之初步结构图6)新产品的初步成本价 (产品开发部提供资料)3)新产品所需之材料7)新产品的安全规定要求和专利资料收集 4)新产品所需之生产技术条件 2,决策市场部和总经理批准计划 3,设计和开发输入 下达设计计划任务书由开发部经理编制,总经理批准。落实设计任务至各工程组别 *4,设计和开发阶段 1)制定工程进度计划由项目负责人编制并经过开发部经理审核,厂长或总经理助理或总经理批准。 2)筛选,确定产品外形出外形设计图(三维图),修改外形设计方案和外形手板制造 3)第一次技术咨询会(审查会) 会议记录+讨论工作进度+讨论评审外形设计方案 4)产品设计修改各组分别根据会议记录修改设计 5)详细结构和功能设计 出结构图,装配图+电子设计图 详细电子和功能设计

6)第二次技术咨询会会议记录+讨论工作进度+讨论评审产品结构设计方案 7)产品设计修改各组分别根据会议记录修改设计 8)批准手板制造产品开发部开发经理批准手板制造 9)制作功能手板测试报告+初步产品规格 10)确定产品工程规格要求产品功能+安全规格+测试要求+操作说明+收货标准 11)第三次技术咨询会会议记录+讨论工作进度+讨论评审产品结构及功能最终设计方案 12)产品设计修改各组分别根据会议记录修改设计,并发出工程图准备模具设计及外发采购外协打样板 13)测试评估供应商通过检查外形外观质量,测量结构尺寸, 提供的外购外协零件实际装配,寿命测试,耐温等 5,模具设计制造 1)由工模部负责组织设计制造模具 2)第一次试模验证模具结构是否合理,产品结构是否合理。 3)第一次修改模具由工模部负责组织修改模具 4)第二次试模制作申请认证用样板,准备送认证样板。 咨询认证费用/选择认证机构(1)所用零件材料/外购件/电气元件的相关证书5)申请认证准备认证机构所需要的技术资料如(2)爆炸图/电器原理图/产品使用说明书(英文) 准备认证机构所需要的数量样机(3)部品明细表及主要材料及其供应厂商(英文)6)第二次修改模具由工模部负责组织修改模具 交付客户销售用 7)第三次试模送样板给工程PIE做制程分析用 制作样板送样板给型式试验室做测试用

开关电源各模块原理实图讲解

开关电源原理 一、开关电源的电路组成: 开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时,其阻值 降低,使高压能量消耗在压敏电阻上,若电流过大,F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。 ②输入滤波电路:C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及 杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。 当电源开启瞬间,要对C5充电,由于瞬间电流大,加RT1(热敏电阻)就能有效的防止浪 涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上,一定时间后温度升高后RT1阻值减小(RT1是 负温系数元件),这时它消耗的能量非常小,后级电路可正常工作。 ③整流滤波电路:交流电压经BRG1整流后,经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5 容量变小,输出的交流纹波将增大。

时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象,在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增 大,Q1导通使Q2没有栅极电压不导通,RT1将会在很短的时间烧毁,以保护后级电路。 三、功率变换电路: 1、MOS管的工作原理:目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET(MOS管),是利用半导 体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态,所以输入电阻可以大大提高,最高可达105欧姆,MOS管是利用栅源电压的大小,来改变半导体表面感生电荷的多少,从而控制漏极电流的大小。 2、常见的原理图: 3、工作原理: R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器,和开关MOS管并接,使开关管电压应力减少,EMI减少,不发生二次击穿。在开关管Q1关断时,变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流,这些元件组合一起,能很好地吸收尖峰电压和电流。从R3测得的电流峰值信号参与当前工作周波的占空比控制,因此是当前工作周波的电流限制。当R5上的电压达到1V时,UC3842停止工作,开关管Q1立即关断。 R1和Q1中的结电容C GS、C GD一起组成RC网络,电容的充放电直接影响着开关管的开关速度。R1过小,易引起振荡,电磁干扰也会很大;R1过大,会降低开关管的开关速度。Z1通常将MOS管的GS电压限制在18V以下,从而保护了MOS管。 Q1的栅极受控电压为锯形波,当其占空比越大时,Q1导通时间越长,变压器所储存的能量

新产品开发工作流程

新产品开发工作流程1.流程工作内容

2.流程具体实施要求 新产品的开发流程根据以下几个阶段来考虑完善(顾客有明确要求的汽车主机厂整车付新产品开发执行APQP程序): 顾客要求评审(合同评审) 2.1.1顾客要求评审的输入有三种: 1)顾客新要求,评审依据:《顾客要求评审表》; 2)产品变更要求,评审依据:《产品变更通知单》; 3)顾客确认不合格,评审依据:《新产品开发样品顾客确认通知单》。 2.1.2顾客要求评审的输出有三种: 1)顾客要求明确,公司有能力达到,纳入开发计划; 2)顾客要求不明确,需进一步沟通后纳入开发计划; 3)顾客要求明确,但公司没有能力达到,暂不纳入开发计划。 2.1.3技术部是新产品开发顾客要求评审(合同评审)的组织者。评审的模式及时间节点:销售部将《顾客要求评审表》或《产品变更通知单》《新产品开发样品顾客确认通知单》传递给技术部 1)简单产品(比如单口型挤出、单件产品、不涉及外协加工等),技术部根据以往经验和当前公司能力初步判定能否满足顾客要求;如无法独自判定,则组织生产、供应和相关人员进行评审确定。能够开发的项目,技术部进行产品工艺分析,确定原材料、工艺流程和技术文件完成时间并编制《新产品开发计划》交生产部及责任车间评审开发各阶段的完成时间。

技术部根据开发计划的评审时间确定产品交付时间,填写完成《顾客要求评审表》或《产品变更通知单》。最终将单据交回销售部。销售部将经过审批的单据分发到相关部门。如果进行开发,技术部据此组织开发计划实施。 时间节点,技术部自接单时刻计算,两个工作日完成(当日下班前一小时的接单计入次日)。特殊情况,技术部在接到销售部单据两个工作小时内销售部提出延长评审时间的要求,销售部同意或请示上级领导同意后,按同意的时间节点完成。 2)复杂项目或整车付产品项目的开发,技术部组织相关技术人员、供应部、生产部、质保部和生产车间召开项目开发评审策划专题会议,对开发项目进行评审策划,将最终结果填写在《产品开发项目评审记录表》与《项目开发评审策划书》上,形成评审结论。 根据评审结论,《顾客要求评审表》要求的相关部门填写完成此单据,在规定的时间前返回销售部。如果进行开发,技术部据此编制开发计划和技术文件。 时间节点,技术部自接单时刻计算,五至七个工作日完成(当日下班前一小时的接单计入次日)。特殊情况,技术部在接到销售部单据两个工作小时内销售部提出延长评审时间的要求,销售部同意或请示上级领导同意后,按同意的时间节点完成。 编制新产品开发计划 2.2.1新产品开发计划的输入有四种: 1)《顾客要求评审表》; 2)《产品变更通知单》; 3)《质量问题反馈单》中涉及到需要进行产品开发(完善)的相关措施; 4)经过顾客确认上次开发样品不合格的《新产品开发样品顾客确认通知单》。 2.2.2新产品开发计划的输出:项目负责人编制新产品开发试制技术文件和开发计划的实施。 2.2.3新产品开发计划的编制 技术部根据上述“输入”编制新产品开发计划。 1)对于前述第1种评审模式确定的开发计划的编制 技术开发部确定开发计划中的具体工艺流程项目,根据顾客要求数量(主要是根或套),由技术部在开发计划中增加相应的余量(余量的目的是为了留样和车间的损耗,从而保证最终入库的数量满足顾客要求)。采用x+x的格式,例如顾客数量要求5套,开发计划上可能是5+5套,后者的+5为挤出车间的余量,故挤出车间要按10套进行生产。材料数量由技术部在开发计划上注明实际用量和种类,由生产部根据生产情况进行适应的调整。由生产部组织相关责任车间评审各阶段的具体实施和完成时间,相关责任车间负责人分别在《新产品开发计划》签字,《新产品开发计划》经技术部负责人(或其代理人)批准后下发到生产部和相关责任车间。 2)对于前述第2种评审模式确定的开发计划的编制 技术部根据《项目开发评审策划书》直接编制《新产品开发计划》经技术部负责人(或其代理人)批准后下发到生产部和相关责任车间。 编制新产品试制技术文件

开关电源经典书籍推荐

开关电源经典书籍推荐 Power Supply Cookbook, Marty Brown, EDN Series, 2001. 本书作者Marty Brown任职On Semiconductor (Motorola)多年, 具有多年开关式电源供应器设计之实务经验,本书可以说是他以工程师 的观点,以实务经验为出发点所著作的一本精简扼要的设计参考书籍, 全书仅230余页.本书重点主要在第三章:PWM Switching Power Supplies说明传统脉宽调变转换器的设计方法;与第四 章:Waveshaping Techniques说明新型的谐振式转换器设计方法.本 书的优点是掌握重点,可以快速的建立系统的设计观念,缺点是未提供设计方程式推导说明,初学者不易了解其设计概念. Switching Power Supply Design, Edited by: Abraham I. Pressman, McGraw Hill, 2nd Ed., Nov. 1997. 本书作者Abraham I. Pressman可以说是开关式电源设计祖师级开 创大师早自1977年即着有『Switching and Linear Power Supply, Power Converter Design』一书,是早期电源设计从业人员重要的参 考书籍.本书是作者20年后再次出版的一本SPS设计专业书籍,全书包 含了十七章近700页,针对电源设计的专门议题都有重点的说明,读者可以选择有兴趣的章节阅读,是一本很好的设计百科工具书. [缺图] 交换式电源技术手册, 原著:原田耕介, 译者:陈连春, 建兴出版社, 1997年10月. 本书是原田耕介先生自1990年~1993年间在日本『电子技术』杂志连载关于电源供应器技术解说相关文章所汇整而成的一本着作,本书汇集了四十余位专家学者在开关式电源设计的专业说明,1997年由陈连村先生翻译中文本,本书目前已更新至第二版.本书的特色是非常实际,直接提供设计相关信息与实例说明,都是从事电源多年工作经验的累积,是从事电源设计工程师必读的参考书. Switching Power Supply Design & Optimization, Sanjaya Maniktala, McGraw Hill, May 2004. 本书作者任职于美商国家半导体公司(National Semiconductor)主 任工程师,具有多年电源设计之实务经验.电源设计是一个整合理论与 实务的最佳化过程,在这个复杂的最佳化过程当中,有许多需要进行试 试看的选择,而这些选择又不纯然只是试试看,是基于经验与理论判断 的试试看,有时也需要一些灵机一动的想法,也就是这些困难与迷惑成就了电源设计引人入胜之处,许许多多的工程师置身其间,获得难以言明的乐趣.本书作者选择了『最佳化』为书名之关键字,有兴趣的读者可一窥实务工程师观点的最佳化思路历程.

新产品开发部门工作流程图讲义

新产品开发部门工作流程图讲义

2 2020年4月19日 文档仅供参考 新产品开发部门工作流程图 生产管理部部长-任 新产品开发人员建? 八 授 呈 报 阶段性工作总结* 新产品样品开发 新产品开发过程主要方式 新产品开发策略

附件一:内部管理制度 新产品开发工作,是指运用国内外在基础研究与应用研究中所发现的科学知识及其成果,转变为新产品、新材料、新生产过程等一切非常规性质的技术工作。新产品开发是企业在激励的技术竞争中赖以生存和发展的命脉,是实现”生产一代,试制一代,研究一代和构思一代”的产品升级换代宗旨的重要阶段,它 对企业产品发展方向,产品优势,开拓新市场,提高经济效益等方面起着决定性的作用。因此,新产品开发必须严格遵循产品开发的科学管理程序,即选题(构思。调研和方案论0)样(模丹批沪正式投产前的准备这些重要步骤。 一、调查研究与分析决策 新产品的可行性分析是新产品开发中不可缺少的前期工作 必须在进行充分的技术和市场调查后,对产品的社会需求、市 场占有率、技术现状和发展趋势以及资源效益等五个方面进行科学预测及技术经济的分析论证。 (一)调查研究: 1、调查国内市场和重要用户以及国际重点市场 同类产品的技术现状和改进要求; 2、以国内同类产品市场占有率的前三名以及国 际名牌产品为对象,调查同类产品的质量、价格、

市场及使用情况; 2020年4月19日

3、广泛收集国内部外有关情报和专刊, 然后进行 可行性分析研究。 (二)可行性分析: 1、论证该类产品的技术发展方向和动向。 2、论证市场动态及发展该产品具备的技术优 势。 3、论证发展该产品的资源条件的可行性。(含物 资、设备、能源及外购外协件配套等)。 (三)决策: 1、制定产品发展规划: (1)企业根据国家和地方经济发展的需要、从企业产吕发展方向、发展规模, 发展水平和技术改造方向、 赶超目标以及企业现有条件进行综合调查研究和可 行性分析, 制定企业产品发展规划。 (2)由研究所提出草拟规划, 经厂总师办初步审查由总工程师组织有关部门人员进行慎密的研究定稿后, 报厂长批准, 由计划科下达执行。 2、瞄准世界先进水平和赶超目标, 为提高产品质 量进行新技术、新材料、新工艺、新装备方面的应用研 究: (1)开展产品寿命周期的研究, 促进产品的升级换代,

开关电源研发范例

开关电源研发范例文件编码(TTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-0089)

1目的 希望以简短的篇幅,将公司目前设计的流程做介绍,若有介绍不当之处,请不吝指教. 2设计步骤: 2.1绘线路图、PCB Layout. 2.2变压器计算. 2.3零件选用. 2.4设计验证. 3设计流程介绍(以DA-14B33为例): 3.1线路图、PCB Layout请参考资识库中说明. 3.2变压器计算:

变压器是整个电源供应器的重要核心,所以变压器的计算及验证是很重要的,以下即就DA-14B33变压器做介绍. 3.2.1 决定变压器的材质及尺寸: 依据变压器计算公式 Gauss x NpxAe LpxIp B 100(max ) B(max) = 铁心饱合的磁通密度(Gauss) Lp = 一次侧电感值(uH) Ip = 一次侧峰值电流(A) Np = 一次侧(主线圈)圈数 Ae = 铁心截面积(cm 2) B(max) 依铁心的材质及本身的温度来决定,以TDK Ferrite Core PC40为例,100℃时 的B(max)为3900 Gauss ,设计时应考虑零 件误差,所以一般取3000~3500 Gauss 之

间,若所设计的power为Adapter(有外壳) 则应取3000 Gauss左右,以避免铁心因高 温而饱合,一般而言铁心的尺寸越大,Ae越 高,所以可以做较大瓦数的Power。 3.2.2决定一次侧滤波电容: 滤波电容的决定,可以决定电容器上的 Vin(min),滤波电容越大,Vin(win)越高,可 以做较大瓦数的Power,但相对价格亦较高。 3.2.3决定变压器线径及线数: 当变压器决定後,变压器的Bobbin即可决 定,依据Bobbin的槽宽,可决定变压器的线 径及线数,亦可计算出线径的电流密度,电流 密度一般以6A/mm2为参考,电流密度对变 压器的设计而言,只能当做参考值,最终应以 温昇记录为准。 3.2.4决定Duty cycle (工作周期):

开关电源的制作流程

开关电源的制作流程 开关电源(Switch Mode Power Supply,SMPS)具有高效率、低功率、体积小、重量轻等显著优点,代表了稳压电源的发展方向,现已成为稳压电源的主流产品。开关电源的设计与制作要求设计者具有丰富的实践经验,既要完成设计制作,又要懂得调试、测试与分析等。本文章介绍开关电源组成及制作、调试所需的基本步骤和方法。 第一节开关电源的电路组成 开关电源一般是指输入与输出隔离的电源变换器,包括AC/DC电源变换器和DC/DC电源变换器,也称为AC/DC开关电源和DC/DC开关电源。非隔离式DC/DC变换器也属于开关电源,通常称之为开关稳压器。 1、AC/DC开关电源的组成 AC/DC开关电源的典型结构如图1-1-1所示。电源由输入电磁干扰(EMI)滤波器、输入整流/滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流/滤波电路和输出电压反馈电路组成。 图1-1-1 AC/DC开关电源的典型结构 其中输入整流/滤波电路、功率变换电路、输出整流/滤波电路和PWM控制器电路是主要电路,其他为辅助电路。有些开关电源中还有防雷击电路、输入过压/欠压保护电路、输出过压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等其他辅助电路。 2. DC/DC开关电源的组成 DC/DC开关电源的组成相对AC/DC开关电源要简单一点,其典型结构如图1-1-2所示。电源由输入滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流/滤波电路和输出电压反馈电路组成。当然,有些DC/DC开关电源也会包含其他辅助电路。 图1-1-2 DC/DC开关电源的典型结构

第二节开关电源的制作流程 开关电源的设计与制作要从主电路开始,其中功率变换电路是开关电源的核心。功率变换电路的结构也称开关电源拓扑结构,该结构有多种类型。拓扑结构也决定了与之配套的PWM控制器和输出整流/滤波电路。下面介绍开关电源设计与制作一般流程。 1.解定电路结构(DC/DC变换器的结构) 无论是AC/DC开关电源还是DC/DC开关电源,其核心都是DC/DC变换器。因此,开关电源的电路结构就是指DC/DC变换器的结构。开关电源中常用的DC/DC变换器拓扑结构如下: (1)降压式变换器,亦称降压式稳压器。 (2)升压式变换器,亦称升压式稳压器。 (3)反激式变换器。 (4)正激式变换器。 (5)半桥式变换器。 (6)全桥式变换器。 (7)推挽式变换器。 降压式变换器和升压式变换器主要用于输入、输出不需要隔离的DC/DC变换器中;反激式变换器主要用于输入、输出需要隔离的小功率AC/DC或DC/DC变换器中;正激式变换器主要用于输入/输出需要隔离的较大功率AC/DC或DC/DC变换器中;半桥式变换器和全桥式变换器主要用于输入/输出需要隔离的大功率AC/DC或DC/DC变换器中,其中全桥式变换器能够提供比半桥式变换器更大的输出功率;推挽式变换器主要用于输入/输出需要隔离的较低输入电压的DC/DC或DC/AC变换器中。 顾名思义,降压式变换器的输出电压低于输入电压,升压式变换器的输出电压高于输入电压。在反激式、正激式、半桥式、全桥式和推挽式等具有隔离变压器的DC/DC变换器中,可以通过调节高频变压器的一、二次匝数比,很方便地实现电源的降压、升压和极性变换。此类变换器既可以是升压型,也可以是降压型号,还可以是极性变换型。在设计开关电源时,首先要根据输入电压、输出电压、输出功率的大小及是否需要电气隔离,选择合适的电路结构。 2.选择控制电路(PWM) 开关电源是通过控制功率晶体管或功率场效应管的导通与关断时间来实现电压变换的,其控制方式主要有脉冲宽度调制、脉冲频率调制和混合调制三种。脉冲宽度调制方式,简称脉宽度调制,缩写为PWM;脉冲频率调制方式,简称脉频调制,缩写PFM;混合调制方式,是指脉冲宽度与开关频率均不固定,彼此都能改变的方式。 PWM方式,具有固定的开关频率,通过改变脉冲宽度来调节占空比,因此开关周期也是固定的,这就为设计滤波电路提供了方便,所以应用最为普通。目前,集成开关电源大多采用此方式。为便于开关电源的设计,众多厂家将PWM控制器设计成集成电路,以便用户选择。开关电源中常用的PWM控制器电路如下: (1)自激振荡型PWM控制电路。 (2)TL494电压型PWM控制电路。 (3)SG3525电压型PWM控制电路。 (4)UC3842电流型PWM控制电路。 (5)TOPSwitch-II系列的PWM控制电路。 (6)TinySwitch系列的PWM控制电路。 3.确定辅助电路

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