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1.4拓扑选择工具

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那么根据不同的一个功率等级呢 就整理我们的各种基本拓扑 做了一个图鉴 如果是在一个小于 10W 的场合呢 我们推荐 Flybuck 应用 那么 Flybuck 呢 根据我们前面所提到的这个 它的一个基本工作原理 它很容易去处理 因为它只是一个 Buck 电路 再加一个辅助的一个绕组 我们基本上用一个耦合电感 来替代我们 Buck 的一个电感 就可以实现一个增加一路的一个 额外的一个隔离输出 那么这个时候呢 它就是 它的一个缺点就是说 它那个副边那路输出呢 因为它是完全是跟我们的原边那路 是通过一个耦合方式来实现的 那么反馈的话 主要还是基于我们原边这路来实现的 所以说副边那路输出呢 它的那个负载调整率相对来说会比较差 那么它同时也限制了我们整个 大致的一个占空比呢 是必须要小于50% 来保证我们的那个输出的调整呢 是在一定的精度范围之内的 如果说是一个功率稍微大一些的场合 比如说是大于 10W 到小于 100W 之间 那这个时候呢 我们就会推荐一个用反激电路 反激电路呢 根据我们前面所提到的 它是那个最小的一个器件数 我们只需要三个器件 那么它也只需要有一个变压器 那么这个时候呢 它可以接受我们一个比较宽的一个 AC 的一个输入电压范围 但是呢,它本身也是有缺点 就是说它那个效率来说呢 如果说功率 随着功率增加的话 它效率下降会比较快 然后呢 它的那个 peak 电流会比较大 它的那个 peak 电流会比较大 那么这个时候呢 因为它这个时候呢 我们的副边的输出的一个 输出调整率也可能会是一个问题 以及我们原边那个主开关管上 它实际上那个电压应力会比较高 因为它在关断的时候 我们的主管上的应力 实际上是等于我们变压器的一个电压 加上我们整个的输入电压 然后再加上一些振铃的一个电压 所以这个管的耐压 会相对来说会比较高 那么如果是在 100W 到 250W 的场合 也就是单管正激电路 当我正激电路在这种场合呢 可以实现一个相对反激来说 一个比较高的一个效率 但是呢它本身的一个重要的缺点就是说 它的本身的一个主管上的一个电压应力 至少要是两倍输入电压以上 以及呢它本身所需要的一个 磁复位的一个电路 那么对于 250W 到 500W 之间 这个中等功率场合 我们推荐半桥拓扑 那半桥拓扑 它的一个管上的电压应力呢 实际上是等于我们一倍的一个输入电压 那么这个时候它会需要一个 耦合的一个变压器 那么可以实现我们最大占空比接近于 100% 那么它半桥拓扑的一个主要缺点就是说 因为我们加到我们原边的 绕组上的一个有效的一个电压 实际上是一半的一个输入电压 那么这样子就导致了 在同样的输出功率等级场合下 那么我们的原边的一个输入电流会更大 同样的话 它需要一个高端的一个驱动 那么就是因为我们要驱动上管 同时呢,我们在上下管导通的时间 那么所产生一个伏秒记忆 也需要做一个平衡 对于功率更大场合 比如说 400W 以上的一个场合 那么全桥就是一个比较好的一个拓扑 那么全桥拓扑它本身是有一个缺点就是说 就是说它器件数比较多 就是说比较复杂 它会需要对我们整个变压器 做一个磁复位的一个设计 但是它优点也是比较明显的 就是说它在所有的隔离拓扑里面 在一个大功率场合 它能够实现一个最高的一个效率 那么它的四个管子 它的一个输入的一个电压应力 它实际上也是会等于我们的 整个一倍输入电压 那么可以实现一个最大占空比 也是接近一个 100% 的场合 所以说在功率很大的场合 比如说大于 400W 或者是更大,1kW 以上的场合 那么半桥一个唯一的一个选择 那么我们从以上的各种隔离拓扑的介绍来看就是说 拓扑里面所具有的器件越多 那么它所能传递的一个功率就会越大 现在大家在做电源设计里面的一个 电源拓扑选择的时候 我们 TI 推出了相应的一些设计工具 来帮助大家更好的来实现一个 系统的一个方案的选择 我们先看左边这个工具 这是一个我们 TI 关于一个 电源拓扑的一个海报图 在这个海报图里面呢 实际上我们有所有的常见的各种 隔离的非隔离拓扑的列表 那么从整个电路图里面呢 我们有它的一个各种的 比如说有 duty cycle 的一个计算 以及各种电流一个应力 电压一个应力 以及各种典型的一个电压波形 都在我们这个海报里面都有列出来 所以说我们如果要对一个拓扑 做一个粗略性的选择的话 我们用这张海报图 一眼就可以看出来 我们所需要的各种拓扑 它的各种典型的一个工作波形 那么如果大家需要一个 更详细的一个分析工具的话 我们 TI 也提供了一个 更加一个实用的一个工具 也就是叫 Power Stage Designer 那么大家呢 就可以通过这个软件 那么可以选择我们想要分析的 各种典型拓扑 那么点进去之后呢 就可以针对各种拓扑 我们的一个输入电压,输出功率 以及我们所选择的各种电感值 来做一个详细的计算 那么我们可以甚至于 分析我们在一个连续的一个电压范围之内 以及一个额定的一个输出功率的一个点 它的相应的一个电压的一个应力 电流的应力是什么样的 我们都可以通过这个软件 来可以得到一个详细的一个结果 那么这两种工具呢 实际上在我们 TI 的网站上 直接输入相应的一个关键词 都是可以找到的 所以说大家如果在做一个电源设计 如果说要选择一些拓扑的时候 用我们之前的功能 就可以快速得到一个 一样的一个结果 那我们这一课关于隔离拓扑的介绍呢 就到这里 谢谢大家

那么根据不同的一个功率等级呢

就整理我们的各种基本拓扑

做了一个图鉴

如果是在一个小于 10W 的场合呢

我们推荐 Flybuck 应用

那么 Flybuck 呢

根据我们前面所提到的这个

它的一个基本工作原理

它很容易去处理

因为它只是一个 Buck 电路

再加一个辅助的一个绕组

我们基本上用一个耦合电感

来替代我们 Buck 的一个电感

就可以实现一个增加一路的一个

额外的一个隔离输出

那么这个时候呢

它就是

它的一个缺点就是说

它那个副边那路输出呢

因为它是完全是跟我们的原边那路

是通过一个耦合方式来实现的

那么反馈的话

主要还是基于我们原边这路来实现的

所以说副边那路输出呢

它的那个负载调整率相对来说会比较差

那么它同时也限制了我们整个

大致的一个占空比呢

是必须要小于50%

来保证我们的那个输出的调整呢

是在一定的精度范围之内的

如果说是一个功率稍微大一些的场合

比如说是大于 10W 到小于 100W 之间

那这个时候呢

我们就会推荐一个用反激电路

反激电路呢

根据我们前面所提到的

它是那个最小的一个器件数

我们只需要三个器件

那么它也只需要有一个变压器

那么这个时候呢

它可以接受我们一个比较宽的一个

AC 的一个输入电压范围

但是呢,它本身也是有缺点

就是说它那个效率来说呢

如果说功率

随着功率增加的话

它效率下降会比较快

然后呢

它的那个 peak 电流会比较大

它的那个 peak 电流会比较大

那么这个时候呢

因为它这个时候呢

我们的副边的输出的一个

输出调整率也可能会是一个问题

以及我们原边那个主开关管上

它实际上那个电压应力会比较高

因为它在关断的时候

我们的主管上的应力

实际上是等于我们变压器的一个电压

加上我们整个的输入电压

然后再加上一些振铃的一个电压

所以这个管的耐压

会相对来说会比较高

那么如果是在 100W 到 250W 的场合

也就是单管正激电路

当我正激电路在这种场合呢

可以实现一个相对反激来说

一个比较高的一个效率

但是呢它本身的一个重要的缺点就是说

它的本身的一个主管上的一个电压应力

至少要是两倍输入电压以上

以及呢它本身所需要的一个

磁复位的一个电路

那么对于 250W 到 500W 之间

这个中等功率场合

我们推荐半桥拓扑

那半桥拓扑

它的一个管上的电压应力呢

实际上是等于我们一倍的一个输入电压

那么这个时候它会需要一个

耦合的一个变压器

那么可以实现我们最大占空比接近于 100%

那么它半桥拓扑的一个主要缺点就是说

因为我们加到我们原边的

绕组上的一个有效的一个电压

实际上是一半的一个输入电压

那么这样子就导致了

在同样的输出功率等级场合下

那么我们的原边的一个输入电流会更大

同样的话

它需要一个高端的一个驱动

那么就是因为我们要驱动上管

同时呢,我们在上下管导通的时间

那么所产生一个伏秒记忆

也需要做一个平衡

对于功率更大场合

比如说 400W 以上的一个场合

那么全桥就是一个比较好的一个拓扑

那么全桥拓扑它本身是有一个缺点就是说

就是说它器件数比较多

就是说比较复杂

它会需要对我们整个变压器

做一个磁复位的一个设计

但是它优点也是比较明显的

就是说它在所有的隔离拓扑里面

在一个大功率场合

它能够实现一个最高的一个效率

那么它的四个管子

它的一个输入的一个电压应力

它实际上也是会等于我们的

整个一倍输入电压

那么可以实现一个最大占空比

也是接近一个 100% 的场合

所以说在功率很大的场合

比如说大于 400W

或者是更大,1kW 以上的场合

那么半桥一个唯一的一个选择

那么我们从以上的各种隔离拓扑的介绍来看就是说

拓扑里面所具有的器件越多

那么它所能传递的一个功率就会越大

现在大家在做电源设计里面的一个

电源拓扑选择的时候

我们 TI 推出了相应的一些设计工具

来帮助大家更好的来实现一个

系统的一个方案的选择

我们先看左边这个工具

这是一个我们 TI 关于一个

电源拓扑的一个海报图

在这个海报图里面呢

实际上我们有所有的常见的各种

隔离的非隔离拓扑的列表

那么从整个电路图里面呢

我们有它的一个各种的

比如说有 duty cycle 的一个计算

以及各种电流一个应力

电压一个应力

以及各种典型的一个电压波形

都在我们这个海报里面都有列出来

所以说我们如果要对一个拓扑

做一个粗略性的选择的话

我们用这张海报图

一眼就可以看出来

我们所需要的各种拓扑

它的各种典型的一个工作波形

那么如果大家需要一个

更详细的一个分析工具的话

我们 TI 也提供了一个

更加一个实用的一个工具

也就是叫 Power Stage Designer

那么大家呢

就可以通过这个软件

那么可以选择我们想要分析的

各种典型拓扑

那么点进去之后呢

就可以针对各种拓扑

我们的一个输入电压,输出功率

以及我们所选择的各种电感值

来做一个详细的计算

那么我们可以甚至于

分析我们在一个连续的一个电压范围之内

以及一个额定的一个输出功率的一个点

它的相应的一个电压的一个应力

电流的应力是什么样的

我们都可以通过这个软件

来可以得到一个详细的一个结果

那么这两种工具呢

实际上在我们 TI 的网站上

直接输入相应的一个关键词

都是可以找到的

所以说大家如果在做一个电源设计

如果说要选择一些拓扑的时候

用我们之前的功能

就可以快速得到一个

一样的一个结果

那我们这一课关于隔离拓扑的介绍呢

就到这里

谢谢大家

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视频简介

1.4拓扑选择工具

所属课程:TI PSDS研讨会课程 发布时间:2017.07.12 视频集数:57 本节视频时长:5:58
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