Switch Mode Power Supply.ppt

1、中国最大的资料库下载,Switch-Mode Power Supply,中国最大的资料库下载,A Example of Switching Power Supply,一次側,二次側,中国最大的资料库下载,常用公式,Amperes Law,Faradays Law,The value of Capacitor,The Current of Capacitor,The Voltage of Inductor,中国最大的资料库下载,How to test EMI,中国最大的资料库下载,雜訊的單位,Conduction: FCC:美國的標準，自450KHz至30MHz CISPR 22.2 的標準 ，

2、自150KHz至30MHz,EMI Standard,Under 6dB：在生產時會有元件的誤差存在，因此目前一般設計上都保留6dBuV的容忍度，而以Under 6dB 曲線作為設計的標準。,中国最大的资料库下载,The Amplitude of Limitation in the EMI Standard,中国最大的资料库下载,雜訊的組成：CM雜訊電流與DM雜訊電流,CM雜訊電流 ：L-N相對於接地線Ground ，共同的雜訊分量。 DM雜訊電流 ：直接流經L-N ，而不經過接地線Ground 的雜訊分量。,中国最大的资料库下载,雜訊的來源 CM雜訊：由Power MOSFET和變壓器上的寄

3、生電容與雜散電容所造成。,中国最大的资料库下载,DM雜訊：由電源電路初級側上，非連續的電流及輸入端濾波大電容(Bulk Capacitor)上的寄生電感所造成。,中国最大的资料库下载,X電容,X電容是跨接在L、N之間兩端，與DM Choke 搭配可構成DM Noise 的高階濾波器。 因為X電容是加在AC電源的兩側，所以須考慮到在AC電源側有可能會受到電擊，而破壞X電容，故X電容須採用有安規認證許可的電容，通常為金屬皮膜 ( Metal Film )材質，容質為 到 1 。,中国最大的资料库下载,Y電容,Y電容是跨接在L、G與N、G上，通常是成對出現。其除了須經安規認證外，在容值大小亦有安規的

4、限制，說明如下： 當Ground Broken 時，跨接在金屬機殼與大地之間的人體，將直接承受流經Y電容的電流，當電流大於15mA時，將對人體產生危險。故Y電容的大小取決於所允許的漏電流大小，通常為470PF到4700PF。,中国最大的资料库下载,洩放電阻,X電容雖沒有規定其大小，但在IEC380中規定： 當X電容大於 時，在AC電源 Turn Off 之1秒內，X電容上的電壓不能超過 34V，故須根據這條件計算出洩放電阻值為數百 K 到數 之間。,中国最大的资料库下载,Rectified and Filter Section,Half wave voltage double rectifie

5、d filter Full wave bridge rectified filter Auto range circuit Full range circuit Active PFC circuit,中国最大的资料库下载,Half Wave Voltage Double Rectified Circuit,During the positive half-cycle,D1 conduct and Vc1=Vin. During the negative half-cycle,D4 conduct and Vc2=Vin.,中国最大的资料库下载,Full Wave Voltage Rectifi

6、ed Circuit,中国最大的资料库下载,Auto Range Circuit,中国最大的资料库下载,Full Range Circuit,中国最大的资料库下载,Definition of P.F.,Sinusoidal Vs and i,: phase angle between Vs and i,中国最大的资料库下载,P.F. Correction for Sinusoidal,P.F.=cos,中国最大的资料库下载,Input Current Distortion,中国最大的资料库下载,Active Power Factor Correction,中国最大的资料库下载,P.F. Cor

7、rection Circuit(Using Boost Converter),中国最大的资料库下载,Converter,Buck Converter Boost Converter Buck/Boost Converter 中国最大的资料库下载,中国最大的资料库下载,Buck Converter,中国最大的资料库下载,Assumption,1.The converter has reached a steady state. 2.Duty cycle 3.The change in is very small.,中国最大的资料库下载,When SW is turned on ,diode is

8、 reversely biased by .The current to build up at the rate of,Continuous-Conduction Mode,中国最大的资料库下载,When SW is turned off ,diode is forwardly biased. The current decrease at the rate of,中国最大的资料库下载,中国最大的资料库下载,中国最大的资料库下载,Continuous-Conduction Mode,中国最大的资料库下载,伏秒平衡： 電感上電壓與時間乘積的平均值為零,Continuous-Conduction

9、 Mode,中国最大的资料库下载,Ripple in the Output Voltage (CCM),中国最大的资料库下载,Ripple in the Output Voltage (CCM),中国最大的资料库下载,Boundary Condition Between Continuous and Discontinuous Mode,DT,(1-D)T,When,中国最大的资料库下载,When SW is turned on ,diode is reversely biased by . The current to build up at the rate of,Discontinuou

10、s-Conduction Mode,中国最大的资料库下载,When SW is turned off , diode is forwardly biased. The current decrease at the rate of,中国最大的资料库下载,When SW is turned off , diode is off. The current,中国最大的资料库下载,中国最大的资料库下载,Discontinuous-Conduction Mode,中国最大的资料库下载,Discontinuous-Conduction Mode,伏秒平衡：,中国最大的资料库下载,Ripple in the

11、 Output Voltage (DCM),中国最大的资料库下载,Ripple in the Output Voltage (DCM),中国最大的资料库下载,Boost Converter,Continuous Mode,中国最大的资料库下载,Buck-Boost Converter,Continuous Mode,中国最大的资料库下载,PWM and Feedback Converter Section,What is PWM? Control Loop Brief Introduction How to Test Control Loop Gain,中国最大的资料库下载,What is P

12、WM?,Pulse-Width Modulation : One of the methods for controlling the output voltage employs switching at a constant frequency ( ) and adjusting the on duration of the switch to control out voltage .In this Method, called Pulse-Width Modulation. The switch duty ratio D, which is defined as,中国最大的资料库下载,

13、Control Loop Brief Introduction,Control Theory Voltage-Mode Control Current-Mode Control,中国最大的资料库下载,Control Theorem,G,H,C,R,R:input signal C:output signal G:gain H:feedback,Close Loop Gain:,中国最大的资料库下载,Voltage-Mode Control,If AH1,中国最大的资料库下载,Example of Voltage-Mode Control,Second- Order System in Cont

14、inuous Mode Operation,中国最大的资料库下载,Current-Mode Control,中国最大的资料库下载,Current-Mode Control,If,中国最大的资料库下载,Example of Current-Mode Control,First-Order Single-Pole System,中国最大的资料库下载,How to Test Control Loop Gain,中国最大的资料库下载,Test Control Loop Gain in Lab,Input Signal : 11MHz , 0.1V1V,中国最大的资料库下载,Programmable Precision Reference TL 431,中国最大的资料库下载,Photo coupler,CTR : Current Transfer Ratio,中国最大的资料库下载,Reference,(1)史富元，“切換式電源供應器之雜訊分析與其EMI濾波器之設計”，台大電機所博士論文，中華民國八十四年六月 (2)To Guo, D.Y.Chen, and F.C. Lee, “Separation of common-mode and differential-mode conduc