PDP控制电源的设计分析(2)

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    设整流管 大压降v_sr≤0.7v，电感绕组的 大电阻压降v_l≤0.1v，其他线路 大压降v_r≤0.1v，原边mofet及线路压降v_sw≤0.3v，变压器效率η≥98%。其他参数为：
    v_s：变压器副边电压
    v_p：变压器原边电压
    输入电压：v_in=390～400v
    输出电流：i_o=1a
    输出电压范围：v_o=50～70v
    输出功率：p_omax=70w
     大占空比：d_max=0.45
    开关频率：f=80khz
    导线的电流密度：j=4a/mm²
    铁芯磁通密度变化量：δb=0.2t
    
    (1)计算匝数比
    
    
    (2)计算总视在功率
    
    
    (3)计算铁芯窗口面积乘积
    
    k_w：变压器窗口系数，窗口系数先粗略取0.4，本设计中原副边绕组均采用铜线； k_f对于双管正激电路可由以下公式算出：
    
    
    (4)选择磁芯 
    根据ap查磁芯手册，确定磁芯结构为ee42/21/15，磁芯材料为西门子n67材料，有效截面:ae=234mm²，窗口面积:a_w=250mm²，a_e×a_w=5.85cm²>a_p。
    
    (5)计算原边、副边绕组匝数
    
    原边开关管为mtp4n80，额定电流4a，耐压800v。输出整流二极管d1～d4采用4只快恢复二极管dsei1206a，其中2只并联使用作为续流二极管。dsei1206a的反向软恢复特征使得输出尖峰电压减小外，反向恢复电流折算到原边也小，使得原边mos2fet开通损耗减小。在输出电压65v，输出电流1a时，变压器温升小于30℃，效率为93%。 
    
        测试结果 
    
    pdp电源设计完成后需要进行高低温冲击试验、负载特性、功率因数、emc等测试，其满载功率因数测试为>98%，以下为其他各个测试项。 
    
    基本性能指标
            pdp电源基本性能指标表如表1所示。
    
    
    环境测试 
    a.低温测试:-5℃时，电源能启动且可以正常工作，测试负载调整率、电压调整率、稳压精度、输出过流保护点、输出过压保护点、设置精度、峰峰杂音等项目。 
    b.高温测试:50℃时，电源能启动且可以正常工作，测试负载调整率、电压调整率、稳压精度、输出过流保护点、输出过压保护点、设置精度、峰峰杂音等项目。 
    
      emc测试 
            a.电压暂降、跌落与短期电压变化测试用三相acsource模拟电网，电压暂降、跌落与短期电压变化时电源能正常工作。 
    b.电网特殊波形测试：
    1)用三相acsourcr模拟电网谐波输入，样机能正常工作；
    2)用单相acsourcr模拟电网尖峰、毛刺输入，样机能正常工作;尖峰电压大于400v时，关机保护。 
    c.噪声抗扰性测试 
    在电源输入端口耦合3kv共模噪声电压，样机能正常工作。 
    d.符合ansiieeec62.41-1991、b3等级，1.2/50μs和8/20μs混合波，6kv/3ka。 
    
     元器件温升测试
            在满载情况下所有元件温升低于40℃。 
    
         结论 
    
    pdp等离子显示屏是近几年在国际上出现的新产品，其电源设计比较复杂，要求输出路数多、体积小、电压调节范围宽、电压高、纹波小、噪声低、emi低，开关机有严格的时序限制。这里设计的pdp电源已经成功应用在某知名品牌的42英寸等离子显示上，经过上万台等离子显示屏两年的使用验证，返修率小于0.05%，证明其设计的可靠性非常高。