Du PCB à l'alimentation flyback, conception d'alimentation à découpage
2022-02-12 09:57:10
Parlons d'années d'expérience dans la conception d'alimentations à découpage, depuis la conception de circuits imprimés d'alimentations à découpage, le câblage des circuits imprimés, l'alignement de la peau en cuivre des circuits imprimés, l'application de substrats en aluminium et de circuits imprimés multicouches dans l'alimentation à découpage, jusqu'au cycle de service de l'alimentation flyback.
1.Conception de la carte imprimée d'alimentation LED
Commençons par une description du processus de conception et de production de
Alimentation à découpage LED, en commençant par la conception du circuit imprimé. L'alimentation à découpage fonctionne à haute fréquence et à haute impulsion et appartient à un type de circuit analogique relativement particulier. La disposition de la carte doit suivre les principes du câblage des circuits haute fréquence.
Les lignes de tension d'impulsion sont aussi courtes que possible, du tube de commutation d'entrée au transformateur et du transformateur de sortie au redresseur. La boucle de courant d'impulsion est aussi petite que possible, comme le condensateur de filtre d'entrée positif au transformateur au condensateur de retour du tube de commutation négatif. De la sortie du transformateur au redresseur au condensateur de sortie au condensateur de sortie puis retour au circuit du transformateur Le condensateur X doit être aussi proche que possible de l'entrée de l'alimentation à découpage, la ligne d'entrée doit éviter le parallèle avec d'autres circuits, doit être évitée. Le condensateur Y doit être placé dans la borne de terre du châssis ou la connexion FG. L'inducteur de contact commun doit être maintenu à une certaine distance du transformateur pour éviter le couplage magnétique. S'il n'est pas bon à manipuler, un blindage peut être ajouté entre l'inducteur de contact commun et le transformateur. Les éléments ci-dessus ont un impact plus important sur les performances CEM de l'alimentation à découpage.
Les condensateurs de sortie peuvent généralement être utilisés en deux, l'un près du redresseur, l'autre doit être proche des bornes de sortie, peut affecter les indicateurs d'ondulation de sortie de l'alimentation électrique, deux condensateurs de petite capacité en parallèle doivent être meilleurs qu'un condensateur de grande capacité. Les dispositifs de génération de chaleur et les condensateurs électrolytiques doivent maintenir une certaine distance pour prolonger la durée de vie de la machine, les condensateurs électrolytiques sont le goulot d'étranglement de la durée de vie de l'alimentation à découpage, tels que les transformateurs, les tubes de puissance, les résistances de haute puissance et la distance électrolytique pour maintenir l'électrolyte, l'espace électrolytique doit être laissé entre la dissipation thermique, les conditions lui permettent d'être placé dans l'entrée d'air.
Pour faire attention à la section de contrôle : les connexions du circuit de signal faible à haute impédance doivent être aussi courtes que possible, comme la boucle de rétroaction d'échantillonnage, lors du traitement pour essayer d'éviter ses interférences, le circuit de signal d'échantillonnage de courant, en particulier le circuit de type de contrôle de courant, sinon il y aura des accidents inattendus.
2. Principes du câblage des circuits imprimés
Espacement des lignes : Avec l'amélioration continue du processus de fabrication des circuits imprimés, l'usine de traitement générale fabriquant un espacement des lignes égal ou même inférieur à 0.1 mm n'a posé aucun problème, pleinement capable de répondre à la plupart des applications. Compte tenu des composants et du processus de production utilisés dans l'alimentation à découpage, l'espacement minimum des lignes double face défini sur 0.3 mm, l'espacement minimum des lignes simple face défini sur 0.5 mm, les pastilles et les pastilles, les pastilles et les trous ou les trous et les trous, l'espacement minimum défini sur 0.5 mm, peut éviter le phénomène de « pontage » pendant l'opération de soudage. Par conséquent, la plupart des usines de cartes peuvent facilement répondre aux exigences de production et atteindre une densité de câblage raisonnable et un coût plus économique.
L'espacement minimal des lignes ne convient qu'aux circuits de commande de signaux et aux circuits basse tension dont la tension est inférieure à 63 V. Lorsque la tension entre les lignes est supérieure à cette valeur, l'espacement des lignes peut généralement être pris conformément à la valeur empirique de 500 V/1 mm.
Étant donné qu'il existe des normes pertinentes qui ont des réglementations plus claires sur l'espacement des lignes, il est nécessaire de suivre strictement les normes, telles que l'entrée CA connectée aux ports de fusible. Certaines alimentations LED ont des exigences de volume élevées, telles que l'alimentation modulaire. L'espacement général des lignes côté entrée du transformateur de 1 mm s'est avéré faisable. Pour les produits d'alimentation à entrée CA et à sortie CC (isolée), des réglementations plus strictes prévoient que l'espacement de sécurité doit être supérieur ou égal à 6 mm. Bien entendu, cela est déterminé par les normes pertinentes et les méthodes de mise en œuvre. L'espacement de sécurité général peut être utilisé comme référence par la distance entre les deux côtés de l'optocoupleur de rétroaction, le principe étant supérieur ou égal à cette distance. Peut également être inséré sur la carte imprimée sous l'optocoupleur, de sorte que la distance de fuite soit augmentée pour répondre aux exigences d'isolation. Alimentation à découpage générale Alignement côté entrée CA ou composants de la carte de la coque non isolée, l'espacement du dissipateur thermique doit être supérieur à 5 mm, l'alignement côté sortie ou l'appareil de la coque ou l'espacement du dissipateur thermique doit être supérieur à 2 mm, ou en stricte conformité avec les normes de sécurité.
Méthodes couramment utilisées : La méthode de rainurage de la carte de circuit imprimé mentionnée ci-dessus convient à certaines occasions où l'espacement n'est pas suffisant. Par ailleurs, la méthode est également couramment utilisée comme espace de décharge de protection, généralement trouvé au niveau de la plaque arrière du tube cathodique du téléviseur et de l'entrée CA de l'alimentation électrique. La méthode est largement utilisée dans l'alimentation électrique modulaire et de bons résultats peuvent être obtenus dans les conditions d'enrobage.
Méthode 2 : papier isolant pour tampon, peut être utilisé du papier de coque vert, du film mylar, du film d'orientation en polytétrafluoroéthylène et d'autres matériaux isolants. Alimentation électrique générale avec du papier de coque vert ou du film polyester tampon dans la carte de circuit imprimé entre le châssis métallique, ce matériau a une résistance mécanique élevée, une certaine résistance à l'humidité. Le film orienté Téflon est largement utilisé dans l'alimentation modulaire en raison de sa résistance à haute température. Le film isolant peut également être rembourré entre les composants et les conducteurs environnants pour améliorer la résistance d'isolation.
Remarque : Certains couvercles isolants d'appareils ne peuvent pas être utilisés comme matériau isolant pour réduire l'espacement de sécurité, comme la peau extérieure des condensateurs électrolytiques, qui peuvent être soumis à une contraction thermique dans des conditions de température élevée. Un espace doit être laissé à l'avant du grand réservoir électrolytique antidéflagrant pour assurer une décharge de tension sans obstruction pour les condensateurs électrolytiques dans des conditions extraordinaires.
3. Remarques sur l'alignement de la peau de cuivre des circuits imprimés
Densité de courant d'alignement : la plupart des circuits électroniques utilisent désormais une composition de cuivre à liaison de carte isolée. L'épaisseur de la peau de cuivre de la carte de circuit imprimé couramment utilisée est de 35 μm, l'alignement peut être effectué conformément à la valeur empirique de la densité de courant de 1 A/mm. Pour garantir la résistance mécanique du principe d'alignement, la largeur de ligne doit être supérieure ou égale à 0.3 mm (d'autres cartes de circuit imprimé non électriques peuvent avoir une largeur de ligne minimale qui sera petite). Certaines cartes de circuit imprimé (70 μm d'épaisseur de cuivre) sont également courantes dans les alimentations à découpage, la densité de courant peut alors être plus élevée.
Les logiciels de conception de circuits imprimés couramment utilisés ont généralement des spécifications de conception, telles que la largeur des lignes, l'espacement des lignes, la taille des pastilles sur les trous et d'autres paramètres qui peuvent être définis. Lors de la conception du circuit imprimé, le logiciel de conception peut être mis en œuvre automatiquement conformément aux spécifications, ce qui permet de gagner beaucoup de temps, de réduire une partie de la charge de travail et de réduire le taux d'erreur.
Les exigences générales en matière de fiabilité des lignes ou des lignes de câblage à haute densité peuvent être utilisées en double face. Il se caractérise par un coût modéré, une grande fiabilité et peut être utilisé dans la plupart des applications.
Les modules d'alimentation électrique ont également des produits utilisant des cartes multicouches, principalement pour faciliter l'intégration des inducteurs de transformateurs et d'autres dispositifs d'alimentation, optimiser le câblage, la dissipation thermique des tubes de puissance, etc. Avec les avantages d'une belle cohérence de processus, la dissipation thermique du transformateur est bonne, mais son inconvénient est le coût plus élevé, moins flexible, ne convient qu'à la production industrielle.
La circulation sur le marché des alimentations à découpage à usage général utilise presque toutes une carte de circuit imprimé simple face, qui présente l'avantage d'un faible coût, dans le processus de conception et de production pour prendre certaines mesures pour garantir ses performances.
4.Conception de circuits imprimés simple face
En raison de son faible coût et de ses caractéristiques de fabrication faciles, le panneau unique est largement utilisé dans le circuit d'alimentation à découpage, car il n'a qu'un seul côté en cuivre lié, la connexion électrique de l'appareil, la fixation mécanique dépendent de cette couche de peau de cuivre, doit être manipulé avec soin.
Pour assurer une bonne performance de la structure mécanique de la soudure, le tampon de panneau unique doit être légèrement plus grand pour assurer une bonne force de liaison entre la peau de cuivre et le substrat, et pour ne pas être soumis à des vibrations lorsque la peau de cuivre est dénudée ou cassée. La largeur générale de la bague de soudure doit être supérieure à 0.3 mm. Le diamètre du trou de la plaquette doit être légèrement supérieur au diamètre de la broche de l'appareil, mais ne doit pas être trop grand pour garantir que la distance entre les broches et les pastilles par la connexion de soudure est la plus courte, la taille du trou de disque pour ne pas gêner le contrôle normal du degré, le diamètre du trou de la plaquette est généralement supérieur au diamètre de la broche de 0.1 à 0.2 mm. Les appareils à broches multiples pour assurer un contrôle en douceur peuvent également être plus grands.
Les composants du panneau unique doivent être proches du circuit imprimé. Il est nécessaire de placer des composants de dissipation de chaleur au-dessus de la tête pour ajouter des manchons sur les broches entre l'appareil et le circuit imprimé, qui peuvent jouer un double rôle de support de l'appareil et d'augmentation de l'isolation. Pour minimiser ou éviter l'impact des forces externes sur la connexion entre la plaque de soudure et la broche, pour améliorer la solidité de la soudure. Les composants de poids de la carte de ligne peuvent être augmentés pour soutenir le point de connexion, ce qui peut renforcer la résistance de la connexion entre la carte et la ligne, comme les transformateurs, les dissipateurs de chaleur des appareils d'alimentation.
Les pastilles double face ont été métallisées pour une plus grande résistance grâce à des trous, la bague de soudure peut être plus petite qu'un panneau simple, l'ouverture du trou de la pastille peut être légèrement plus grande que le diamètre de la broche, car dans le processus de soudage, la solution de soudure pénètre à travers le trou de soudure jusqu'à la pastille supérieure, pour augmenter la fiabilité du soudage. Mais il y a un inconvénient, si le trou est trop grand, la soudure par ondes dans la partie d'impact de l'étain à jet de l'appareil peut flotter, produisant des défauts.
Le traitement de l'alignement à courant élevé, la largeur de ligne peut être traitée conformément au message précédent, comme la largeur n'est pas suffisante, peut généralement être utilisée dans l'alignement du placage à l'étain pour augmenter l'épaisseur de la solution, il existe plusieurs méthodes.
1, l'alignement sera défini sur les propriétés du pad, de sorte que l'alignement ne sera pas recouvert par une résistance à la soudure lors de la fabrication du circuit imprimé, le nivellement à l'air chaud sera étamé.
2. Placez les pads au niveau du câblage, le pad sera réglé selon la forme nécessaire à l'alignement, le trou du pad doit être réglé à zéro.
3. Placez la ligne dans la couche de résistance à la soudure. Cette méthode est la plus flexible, mais tous les fabricants de circuits imprimés ne comprendront pas votre intention. Vous devez utiliser un texte pour l'expliquer. Placez la partie de la ligne dans la couche de résistance à la soudure qui ne sera pas recouverte de résistance à la soudure.
Plusieurs méthodes d'étamage de ligne comme ci-dessus, il convient de noter que si un alignement très large est entièrement étamé, après le soudage, il y aura beaucoup de soudure collée et la distribution est très inégale, ce qui affecte l'esthétique. En général, on peut utiliser une longue bande mince d'une largeur d'étamage de 1 à 1.5 mm, la longueur peut être déterminée en fonction de la ligne, la partie étamée de l'intervalle de 0.5 à 1 mm du circuit imprimé double face offre une grande sélectivité pour la disposition et l'alignement, ce qui peut rendre le câblage plus raisonnable. Lors de la mise à la terre, la terre d'alimentation et la terre de signal doivent être séparées, les deux terres peuvent être convergentes au niveau du condensateur de filtrage pour éviter qu'un courant d'impulsion important ne traverse la connexion à la terre du signal et ne conduise à des facteurs accidentels instables, le circuit de commande du signal essaie d'utiliser une petite méthode de mise à la terre, il existe une astuce, essayez de placer l'alignement non mis à la terre dans la même couche de câblage, et enfin dans l'autre couche pour poser la terre. La ligne de sortie passe généralement d'abord par le condensateur de filtrage, puis vers la charge, la ligne d'entrée doit également passer d'abord par le condensateur, puis vers le transformateur, la base théorique est de laisser le courant d'ondulation passer par le condensateur de filtrage de la brigade.
L'alignement d'une couche de câblage à une autre couche de câblage est généralement connecté par un trou, ne doit pas être réalisé via les plots de connexion de l'appareil, car lors de l'insertion des appareils, cette connexion peut être détruite, il y a un courant à travers chaque 1A, il doit y avoir au moins 2 trous, le principe de l'ouverture doit être supérieur à 0.5 mm lorsqu'il est au-dessus du trou, généralement 0.8 mm pour assurer la fiabilité du traitement.
Dispositif de dissipation thermique, dans certaines alimentations à faible puissance, l'alignement de la carte de circuit imprimé peut également être une fonction de dissipation thermique, qui se caractérise par l'alignement aussi large que possible pour augmenter la zone de dissipation thermique, et non recouvert de résine de soudure, les conditions peuvent être uniformément placées sur le trou, pour améliorer la conductivité thermique.
5. Application du substrat en aluminium et du circuit imprimé multicouche dans l'alimentation à découpage
Le substrat en aluminium, de par sa propre construction, présente les caractéristiques suivantes : la conductivité thermique est très bonne, le cuivre collé d'un seul côté, les appareils ne peuvent être placés que sur la surface en cuivre collé, ne peuvent pas ouvrir le trou de connexion électrique et ne peuvent donc pas être placés conformément au cavalier à panneau unique.
Les substrats en aluminium sont généralement placés sur les dispositifs CMS, les tubes de commutation, les tubes redresseurs de sortie à travers le substrat pour évacuer la chaleur, la résistance thermique est très faible, peut atteindre une plus grande fiabilité. Le transformateur utilisant une structure CMS plate, peut également dissiper la chaleur à travers le substrat. Le même transformateur de spécification utilisant une structure de substrat en aluminium peut obtenir une puissance de sortie plus élevée. Un cavalier de substrat en aluminium peut être utilisé pour faire le pont. L'alimentation électrique du substrat en aluminium est généralement composée de deux cartes imprimées, une autre carte pour placer le circuit de commande, les deux cartes sont physiquement connectées pour n'en former qu'une.
Français En raison de l'excellente conductivité thermique du substrat en aluminium, dans une petite quantité de soudage manuel est plus difficile, la soudure refroidit trop vite, il existe un moyen simple et pratique de résoudre les problèmes qui sont faciles à apparaître, en utilisant un fer (de préférence avec fonction de réglage de la température), retournez, repassez face vers le haut et fixez, la température est ajustée à environ 150 ℃, le substrat en aluminium sur le dessus du fer, chauffé pendant une période de temps, puis selon la méthode conventionnelle sera attaché aux composants et au soudage, la température du fer à l'appareil est facile à souder appropriée, trop élevée peut être lorsque l'appareil est endommagé, et même le cuivre du substrat en aluminium s'écaille, la température est trop basse, l'effet de soudage n'est pas bon, pour être flexible.
Les alimentations à découpage sont divisées en deux formes : isolées et non isolées. Les alimentations isolées peuvent être divisées en deux catégories principales selon la forme de la structure : l'alimentation à excitation directe et l'alimentation flyback. L'alimentation flyback fait référence au côté primaire du transformateur qui conduit lorsque le côté secondaire est coupé, le transformateur stocke l'énergie. Lorsque le côté primaire est coupé, le côté secondaire conduit, libère de l'énergie vers l'état de fonctionnement de la charge, l'alimentation flyback conventionnelle générale à tube unique est plus courante, les tubes doubles ne sont pas courants. L'excitation directe fait référence au côté primaire du transformateur qui conduit en même temps le côté secondaire de l'induction de la tension de sortie correspondante à la charge, l'énergie est directement transférée via le transformateur. Selon les spécifications, on peut les diviser en flyback conventionnel, y compris flyback à tube unique, flyback à double tube. Les circuits en demi-pont et en pont sont tous des circuits à excitation directe.
Les circuits directs et les circuits flyback ont leurs propres caractéristiques et peuvent être utilisés de manière flexible dans le processus de conception de circuits pour obtenir des performances de coût optimales. En général, le flyback peut être utilisé dans des applications à faible puissance. Une puissance légèrement élevée peut être utilisée dans un circuit direct à tube unique, une puissance moyenne peut être utilisée dans un circuit direct à double tube ou un circuit en demi-pont. À basse tension, un circuit push-pull est utilisé, qui est le même que l'état de fonctionnement en demi-pont. Une puissance de sortie élevée, l'utilisation générale du circuit en pont, la basse tension peuvent également être utilisées dans un circuit push-pull. Les alimentations flyback sont largement utilisées dans les alimentations de petite et moyenne puissance en raison de leur structure simple, éliminant un inducteur d'environ la même taille qu'un transformateur.
L'alimentation flyback à inductance de fuite du transformateur est un paramètre très critique, car l'alimentation flyback nécessite que le transformateur stocke de l'énergie, pour utiliser pleinement le noyau du transformateur, il faut généralement ouvrir l'entrefer dans le circuit magnétique, le but est de changer la pente de la ligne d'hystérésis du noyau, de sorte que le transformateur puisse résister à un choc de courant d'impulsion important, sans que le noyau ne passe dans un état non linéaire saturé, l'entrefer dans le circuit magnétique dans un état de réluctance élevée, dans le circuit magnétique pour produire une fuite est beaucoup plus grand qu'un circuit magnétique complètement fermé.
Le couplage entre les pôles initiaux du transformateur est également un facteur clé dans la détermination de l'inductance de fuite. Pour rendre la bobine du pôle initial aussi proche que possible, la méthode d'enroulement en sandwich peut être utilisée, mais cela augmentera la distribution de capacité du transformateur. La sélection des noyaux essaie d'utiliser un noyau de fenêtre relativement long, ce qui peut réduire l'inductance de fuite, comme l'utilisation de noyau de type EE, EF, EER, PQ, l'effet est meilleur que le type EI.
Français En ce qui concerne le cycle de service de l'alimentation flyback, le cycle de service maximal de l'alimentation flyback doit être inférieur à 0.5, sinon la boucle n'est pas facile à compenser. Le cycle de service est déterminé par le rapport des tours primaires et secondaires du transformateur. Déterminez d'abord la tension de réflexion (tension de sortie via le couplage du transformateur réfléchie sur le côté d'origine de la valeur de tension), dans une certaine plage de tension, la tension de réflexion augmente le cycle de service de fonctionnement augmente, la perte du tube de commutation est réduite. La tension réfléchie diminue, le cycle de service diminue et la perte du tube de commutation augmente. Bien sûr, c'est aussi une condition préalable, lorsque le cycle de service augmente, cela signifie que le temps de conduction de la diode de sortie est raccourci, afin de maintenir la stabilité de sortie, le plus souvent sera garanti par le courant de décharge du condensateur de sortie, le condensateur de sortie sera soumis à un courant d'ondulation haute fréquence plus important et le fera chauffer, ce qui n'est pas autorisé dans de nombreuses conditions. Français L'augmentation du cycle de service, la modification du rapport de tours du transformateur, augmentera l'inductance de fuite du transformateur, de sorte que ses performances globales, lorsque l'énergie d'inductance de fuite est importante dans une certaine mesure, peuvent compenser entièrement la faible perte provoquée par le grand cycle de service du tube de commutation, lorsqu'il n'y a plus d'importance d'augmenter le cycle de service, et peut même être trop élevé en raison de la tension anti-crête de l'inductance de fuite et de la panne du tube de commutation. En raison de la grande inductance de fuite, l'ondulation de sortie peut se produire et certains autres indicateurs électromagnétiques s'aggravent. Lorsque le cycle de service est petit, le tube de commutation à travers la valeur RMS du courant est élevé, la valeur RMS du courant primaire du transformateur est grande, ce qui réduit l'efficacité du convertisseur, mais peut améliorer les conditions de travail du condensateur de sortie, réduire la chaleur. Comment déterminer la tension de réflexion du transformateur (cycle de service).
6. Cycle de service de l'alimentation flyback
Enfin, parlons du cycle de service de l'alimentation flyback, le cycle de service est également lié à la sélection de la tension du tube de commutation, certaines des premières alimentations flyback utilisent des tubes de commutation à tension relativement basse, tels que 600 V ou 650 V comme commutateur d'alimentation d'entrée CA 220 V, peut-être liés au processus de production de l'époque, le tube haute tension, pas facile à fabriquer, ou le tube basse tension a une perte de conduction et des caractéristiques de commutation plus raisonnables, comme cette ligne La tension réfléchie ne peut pas être trop élevée, sinon, afin de faire fonctionner le tube de commutation dans la plage de sécurité, la perte de puissance du circuit d'absorption est également considérable. La pratique a prouvé que la tension de réflexion du tube 600 V ne doit pas être supérieure à 100 V, la tension de réflexion du tube 650 V ne doit pas être supérieure à 120 V, la valeur de la tension de pointe de fuite étant fixée à 50 V lorsque le tube a une marge de travail de 50 V. En raison de l'amélioration du processus de fabrication des tubes MOS, les alimentations flyback utilisent généralement des tubes de commutation de 700 V ou 750 V, voire 800-900 V. Comme ce circuit, la capacité à résister aux surtensions de certains transformateurs de commutation peut également être augmentée, la tension de réflexion maximale de 150 V étant plus appropriée pour obtenir de meilleures performances globales. 135 V est recommandé pour la puce TOP de PI utilisant une diode de suppression de tension transitoire. Mais sa carte d'évaluation est généralement inférieure à cette valeur de tension de réflexion d'environ 110 V. Ces deux types ont des avantages et des inconvénients.
Première catégorie : les inconvénients sont une faible résistance aux surtensions, un cycle de service faible et un courant d'impulsion primaire du transformateur important. Les avantages sont une faible inductance de fuite du transformateur, un faible rayonnement électromagnétique, un indice d'ondulation élevé, une faible perte du tube de commutation et une efficacité de conversion qui n'est pas nécessairement inférieure à celle de la deuxième catégorie.
Deuxième catégorie : les inconvénients sont les pertes du tube de commutation plus importantes, l'inductance de fuite du transformateur plus importante et l'ondulation plus importante. Les avantages sont une forte résistance aux surtensions, un cycle de service important, de faibles pertes du transformateur et un rendement élevé.
Il existe un autre facteur déterminant concernant la tension réfléchie de l'alimentation flyback. La tension réfléchie de l'alimentation flyback est également liée à un paramètre, à savoir la tension de sortie. Plus la tension de sortie est basse, plus le rapport de transformation du transformateur est élevé, plus l'inductance de fuite du transformateur est élevée, plus la tension de tenue du tube de commutation est élevée, plus le risque de panne du tube de commutation est élevé, plus la consommation d'énergie du circuit d'absorption est élevée, plus le risque de défaillance permanente des dispositifs d'alimentation du circuit d'absorption est élevé (en particulier le circuit utilisant des diodes de suppression de tension transitoire). Dans la conception d'une alimentation flyback basse tension de sortie, le processus d'optimisation doit être traité avec soin, il existe plusieurs façons de procéder.
1. Utilisation d'un noyau de niveau de puissance élevé pour réduire l'inductance de fuite, ce qui peut améliorer l'efficacité de conversion de l'alimentation flyback basse tension, réduire les pertes et l'ondulation de sortie, améliorer le taux de réglage de croisement de plusieurs alimentations de sortie, généralement courantes dans les appareils électroménagers avec alimentations à découpage, tels que les lecteurs de disques optiques, les décodeurs DVB, etc.
2. Si les conditions ne permettent pas d'augmenter le noyau, on peut seulement réduire la tension de réflexion, réduire le cycle de service. Réduire la tension de réflexion peut réduire l'inductance de fuite mais peut réduire l'efficacité de conversion de puissance, les deux sont contradictoires, il doit y avoir un processus alternatif pour trouver le point approprié. Dans le processus d'expérience de remplacement du transformateur, vous pouvez détecter la tension de réflexion du côté d'origine du transformateur, essayer de réduire la largeur de l'impulsion de tension de réflexion et l'amplitude, peut augmenter la marge de sécurité du fonctionnement du convertisseur. En général, la tension de réflexion est plus appropriée à 110 V.
3. Afin d'améliorer le couplage et de réduire les pertes, de nouvelles technologies et de nouveaux processus d'enroulement sont utilisés. Le transformateur pour répondre aux spécifications de sécurité prendra des mesures d'isolation entre les côtés primaire et secondaire, telles que le ruban isolant de protection, l'ajout de ruban isolant à l'extrémité. Ceux-ci affecteront les performances d'inductance de fuite du transformateur, la réalité de la production peut être utilisée dans l'enroulement primaire enroulé autour de la méthode d'enroulement secondaire. Ou secondaire avec un enroulement de fil triplement isolé, l'élimination du niveau initial entre l'isolant peut améliorer le couplage, ou même un enroulement en cuivre large.
Le noyau du transformateur d'alimentation flyback fonctionne dans un état de magnétisation unidirectionnelle, de sorte que le circuit magnétique nécessite un entrefer ouvert, similaire à un inducteur CC pulsé. Une partie du circuit magnétique est couplée par l'entrefer. Pourquoi le principe de l'entrefer ouvert ? Comme la ferrite de puissance a également une courbe caractéristique de fonctionnement presque rectangulaire (hystérésis), dans la courbe caractéristique de fonctionnement, l'axe Y indique la force d'induction magnétique (B), maintenant le point de saturation du processus de production est généralement supérieur à 400 mT, généralement cette valeur dans la conception de la valeur doit être dans 200-300 mT, l'axe X indique l'intensité du champ magnétique (H), cette valeur est proportionnelle à l'intensité du courant de magnétisation. L'entrefer ouvert du circuit magnétique est équivalent à la ligne d'hystérésis de l'aimant par rapport à l'inclinaison de l'axe X, dans la même force d'induction magnétique, il peut supporter un courant de magnétisation plus important, ce qui équivaut au noyau pour stocker plus d'énergie, cette énergie dans le tube de commutation coupé à travers la cascade secondaire du transformateur vers le circuit de charge, l'entrefer ouvert du noyau de l'alimentation flyback a deux rôles. L’une consiste à transférer plus d’énergie, et l’autre à empêcher le noyau d’entrer en saturation.
Le transformateur d'alimentation flyback fonctionne dans un état de magnétisation unidirectionnelle, non seulement pour transférer l'énergie par couplage magnétique, mais aussi pour assumer les multiples rôles d'isolation d'entrée et de sortie de conversion de tension. L'entrefer doit donc être traité avec beaucoup de précautions, un entrefer trop grand peut entraîner une augmentation de l'inductance de fuite, une augmentation des pertes par hystérésis, des pertes de fer et des pertes de cuivre, affectant les performances globales de l'alimentation. Un entrefer trop petit peut entraîner une saturation du noyau du transformateur, entraînant des dommages électriques.
Les modes continu et intermittent des alimentations flyback font référence à l'état de fonctionnement du transformateur. À pleine charge, le transformateur fonctionne dans un mode de fonctionnement où l'énergie est entièrement transférée, ou pas entièrement transférée. Généralement, pour être conçue en fonction de l'environnement de fonctionnement, l'alimentation flyback conventionnelle doit fonctionner en mode continu, de sorte que la perte des tubes et des lignes de commutation soit faible et puisse réduire la contrainte de fonctionnement des condensateurs d'entrée et de sortie, mais il existe quelques exceptions à cette règle.
En raison des caractéristiques de l'alimentation flyback, elle est également plus adaptée à la conception d'une alimentation haute tension, et les transformateurs de puissance haute tension fonctionnent généralement en mode intermittent. En raison des caractéristiques du processus de fabrication, la diode à haute tension inverse a un temps de récupération inverse long et une faible vitesse, donc dans l'état continu actuel, la diode est récupérée lorsqu'il y a une polarisation directe, la perte d'énergie de récupération inverse est très importante, n'est pas propice à l'amélioration des performances du convertisseur, réduira l'efficacité de conversion, le tube redresseur chauffera sérieusement et même brûlera le tube redresseur. Étant donné qu'en mode intermittent, la diode est polarisée en inverse sous une polarisation nulle, la perte peut être réduite à un niveau relativement faible. Par conséquent, l'alimentation haute tension fonctionne en mode intermittent et la fréquence de fonctionnement ne peut pas être trop élevée.
Le transformateur de l'alimentation à découpage flyback doit fonctionner en mode continu, ce qui nécessite une inductance d'enroulement relativement importante. Bien sûr, il existe un certain degré de continuité, et il n'est pas réaliste de rechercher une continuité absolue, ce qui peut nécessiter un noyau très gros et un très grand nombre de tours, accompagné d'une grande inductance de fuite et d'une capacité distribuée, ce qui peut ne pas valoir la perte. Alors, comment déterminer ce paramètre ? Grâce à une pratique répétée, on conclut qu'à l'entrée de tension nominale, la sortie doit atteindre 50 % à 60 % du transformateur à partir de l'état intermittent, la transition vers l'état continu est plus appropriée. Ou à l'état de tension d'entrée le plus élevé, le transformateur peut passer à un état continu lorsque la sortie est complètement chargée