Comment développer une alimentation à découpage

2022-02-23 09:26:35

L'alimentation à découpage est difficile à maîtriser et il y a beaucoup de choses à prendre en compte. D'une manière générale, certains cycles de conception de l'alimentation électrique sont en retard par rapport au développement d'autres circuits de modules. Étant donné que l'alimentation à découpage est le système d'alimentation électrique, nous devons attendre que d'autres circuits déterminent la tension d'alimentation avant de pouvoir concevoir. Le cycle de conception du circuit d'alimentation électrique est court et difficile, c'est un défi pour les ingénieurs en développement d'alimentation électrique.

 

Avant d'apprendre à utiliser une alimentation à découpage, vous devez connaître les circuits de base, tels que les circuits analogiques, les champs électromagnétiques, les transformateurs, les inducteurs, les condensateurs, etc. Une fois ces bases comprises, vous pouvez choisir les bons livres sur les connaissances en alimentation à découpage à consulter. La première étape consiste à comprendre les trois circuits de topologie de base (BUCK/BOOST/BUCK-BOOST) et le principe des circuits directs et indirects. Ensuite, apprenez-en plus sur les autres parties du circuit de l'alimentation à découpage, au moins consultez un schéma d'alimentation à découpage pour connaître le rôle de chaque circuit. Enfin, vous devez savoir dessiner un PCB, les cartes d'alimentation sont généralement utilisées comme panneau unique, apprendre à utiliser Altium Designer suffit, il est préférable d'apprendre à utiliser un logiciel de simulation de puissance qui est la simulation Sabre.

 

 

La meilleure façon d'apprendre à concevoir des alimentations à découpage plus efficacement et plus rapidement est de s'entraîner. Il est préférable de rejoindre une entreprise spécialisée dans le développement d'alimentations électriques, non seulement pour participer à des projets, mais aussi pour être formé par des professionnels.

 

Voici une brève explication des composants d’un circuit de commutation.

 

L'alimentation à découpage comporte probablement les composants suivants.

 

①Circuit tampon RCD : utilisé pour bloquer la fuite du transformateur causée par le tube de commutation de puissance. La tension du niveau de drain est trop élevée ;

 

② Circuit de filtre redresseur de sortie : redresse la sortie CA=>CC ;

 

③Circuit de rétroaction de couplage optique : le couplage optique peut réaliser une isolation électromagnétique haute tension ;

 

④Circuit de rétroaction de courant TL431 : La partie du circuit de rétroaction de régulation de tension de sortie ;

 

⑤Circuit hacheur PWM : pour ajuster la tension de sortie en ajustant le cycle de service ;

 

⑥ Module redresseur d'entrée : 220AC=>310DC ;

 

⑦Protection d'entrée / Circuit de protection CEM : pour éviter d'endommager le circuit lorsque le circuit est anormal, considérations CEM dans les environnements difficiles ;

 

⑧Transformateur : conversion de tension, conversion d’énergie.

 

 

1. Spécifications techniques : le concepteur doit atteindre les performances électriques, telles que la taille, le prix et les conditions de fonctionnement CEM

 

2. Calcul de la boîte noire : selon l'utilisation du mode pour calculer le courant de crête, la puissance et d'autres éléments du travail de l'alimentation électrique

 

3. Conception du transformateur : en fonction de la puissance et de la fréquence de fonctionnement du circuit intégré pour concevoir l'enroulement primaire du transformateur, en fonction de la tension de sortie et du nombre de groupes de sortie pour concevoir l'enroulement secondaire, et en fonction des éléments réels pour mesurer le calibre du fil ; (focus de conception : inductance de fuite de la bobine du transformateur pour déterminer la qualité de l'alimentation)

 

4. Filtre redresseur de sortie : en fonction de la sélection du TOPO et de la tension de sortie, choisissez le filtre redresseur de circuit le plus économique. Condensateurs de filtre pour sélectionner un petit ESR, ou plusieurs condensateurs en parallèle pour réduire l'ESR, réduire l'ondulation de sortie ;

 

5.IC : Selon le circuit intégré de sélection de puissance de sortie, fonctionnant à 67 kHz, la sortie 30 W-100 W est généralement sélectionnée pour la série STA

 

6. Circuit contrôleur/pilote : système de contrôle/pilotage intégré IC, il n'y a donc pas besoin de conception séparée

 

7. Rétroaction de sortie : lorsque la stabilité de sortie doit prendre en compte la réponse en fréquence, l'utilisation du TL431 pour établir une double boucle de rétroaction de courant que l'utilisation d'une conception de boucle de rétroaction de type trois est plus simple et plus facile à établir ; (difficultés de conception : la boucle de rétroaction pour déterminer la stabilité de l'alimentation)

 

8. Circuit de démarrage : circuit IC VCC et conception du circuit sur chaque module du système

 

9.Circuit de protection : concevoir une protection contre les surintensités et les surtensions en fonction du courant de crête du système

 

10. Analyse thermique et conception : selon l'efficacité estimée de la dissipation thermique de TOPO, pour estimer la température de fonctionnement des composants clés, pour déterminer si la nécessité d'installer un dissipateur thermique et la taille du dissipateur thermique ; (la taille du dissipateur thermique est liée au coût et à la taille du PCB, comme dans le cas d'un dissipateur thermique surdimensionné, vous devez revenir à l'étape précédente pour reconcevoir)

 

11. Disposition du PCB : faites attention à la disposition du circuit ; (difficultés de conception : la disposition du PCB détermine le système EMI et la durée de vie du composant)

①La disposition SMPS est généralement divisée en quatre modes principaux, entrée, commutateur d'alimentation, redresseur de sortie, sortie, les quatre doivent être séparés les uns des autres.

 

②L’alimentation et la sortie doivent être séparées.

 

12. Test : tester tous les indicateurs de performance et les améliorer, et rechercher l'IC

 

13. Tests EMI/RFI : les tests EMI/RFI doivent répondre aux exigences du pays exportateur.