标签: 开关电源

前言 开关电源是现代电力电子技术的重要组成部分，相较于传统的线性电源，它具有更高的效率和灵活性，能够实现多路输出，并且体积更小、重量更轻开关电源被广泛应用于电力电子、军工、科研、工控设备、通讯设备、仪器仪表、交换设备、接入设备、移动通讯、路由器等通信领域和工业控制、汽车电子、航空航天等领域。 下面来拆解一款来自台达的一款工业电源，看一看内部用料如何。 外壳上标注有开关电源的参数信息，如下： PART NO:CQ106-60002 MODEL:AC-DC 550W A REV:02 DELTA P/N:EOE34060365 SER NO:VI2056314 AC INPUT:100-127VAC/16A,50/60Hz 200-240VAC/15A,50/60Hz AC OUTPUTS:100-127VAC/16A,50/60Hz 200-240VAC/15A,50/60Hz DC OUTPUTS: +3.3V⎓13A +5.1V⎓14A +12V⎓8A +24V⎓14.6A +42V⎓7.1A +5VSB⎓2A ... 拆开外壳，可以看见开关电源有两块板子组成，一块是PFC板子，另一块是LLC的板子，如图所示。 PFC板子的正面，如下图。 PFC板子的背面，如下图。 LLC板子的正面，如下图。 LLC板子的背面，如下图。 LLC的控制板，如下图。 LLC的控制板另一面，如下图。 LLC的控制板一颗贴片三极管，如下图。 反馈光耦，用来调节电源环路用的，如下图。 AC输入的滤波器，如下图。 内部结构大概是这个样子，如下图。 壳子里面有X电容，共模电感，Y电容，差模电感，同时里面填充了散热固化胶。 大概的作用是滤除工频里的高频干扰，防止引入到开关电源的系统里，带来不必要的EMI影响。 磁环的材料一般是锰锌铁氧体，镍锌铁氧体，还有最近流行的纳米（铁基，硅基）非晶磁环，工程师可以根据成本和效果进行折中选择了。 总结一下 该开关电源还是挺耐用的，初步检查是保护电路的问题，功率电路没有问题。 AC/DC采用的3阶滤波，然后通过整流桥，进入PFC电路，电压升压一定电压，然后存储到母线电容里，后面引入有两路LLC电路，进行降压，达到输出的电压要求。 PCB板采用单面的，上面插件，下面贴片，布局空间合理，不是很拥挤，外壳装有风扇进行散热的。 安规过了哪些，如下： 左边Logo是中国的强制性认证CCC认证。新Logo没有里面的SE（SafetyEMC）； 右上Logo是TUV莱茵自己的TUV Mark认证；（属于欧规认证）； 右下Logo是UL的半成品认证：（包括美国和加拿大）（字母C是Canada，字母US是美国）。 大家可以在评论区讨论一下，比较看重开关电源的哪些参数指标呢？

体积大小：14*11*2.6CM，电气参数：输入100V-240V/10A，输出16V24A。 PCB 正面如下图。 PCB 背面如下图。 根据实际功能可以将PCB分成几部分：EMI滤波，PFC电路，LLC电路。 EMI滤波区域，两级共模电感，LN各用了保险丝加压敏电阻，继电器（HF32FV-G）用来切除NTC的，为了提高效率点，如下图。 PFC电路区域，如下图。 LLC电路区域，如下图。 详细分析一下该电源用的主要IC还有功率器件。 AC侧采用了两颗整流桥进行并联，器件增加电流应力，如下图。 共模电感都有放电针，倒三角的裸露PCB部分，ESD时给其放电的，如下图。 PN8201， X电容放电专用芯片，如下图。 NCP1618A，PFC（功率因数校正），用于调整交流电路中的电压和电流之间的相位角，使之趋近于零的半导体器件，如下图。 NCP1618A的 Internal Circuit Architecture，如下图。 NCP1618A的 PIN FUNCTION DESCRIPTION，如下图。 WNSC 10650T（Silicon Carbide Schottky diode），两颗并联，如下图。 WNSC 10650T的规格书，如下图。 NCP13992AX，是一款高性能电流模式控制器，用于半桥谐振变换器。 这款控制器实现了 600 V 栅极驱动器，简化了布局并降低了外部元件数量。 内置掉电输入功能简化了控制器在所有应用中的实现，如下图。 NCP13992AX的 Internal Circuit Architecture，如下图。 NCP13992AX的 PIN FUNCTION DESCRIPTION，如下图。 LLC的原边主功率管，半桥拓扑，如下图。 LLC的副边整流管，两路输出的全波整流，一路用两颗并联，如下图。 SFS06R03G，Rectifier Diode, 1 Element, 3A, 800V V(RRM),如下图。 SFS06R03G数据手册，如下图。 LLC的输出环路反馈板，输出的各种保护通过该板反馈给原边IC，如下图。 4颗光耦芯片，内侧两颗和外侧两颗，用于采集二次侧的信号并反馈给原边的控制IC，光耦隔离有利于电气安全，如下图。 这款开关电源的电路原理图，如下图。 电源的外壳并不是完全封闭的，输出端采用的镂空设计，风扇不转的时候保证了轻负载时的自然散热，如下图。 43080A PFLG稳压器， C58NQ未知，可能是驱动风扇用的，如下图。 DC12V0.3A风扇，如下图。 AC输入L和N的对地Y电容，共地接在了外壳上，如下图。 AC输入L和N的对地Y电容，共地接在了DC输出电容的负极上，如下图。 一次侧接在母线电容的负极，二次侧接在DC输出电容的负极，跨接在热地和冷地之间，有利于电气安全的，如下图。 这款开关电源散热如何处理的，如下图。 风扇是用来抽电源壳里气流的，位于PFC电路的原边功率管和PFC变压器的上方，起到风冷降温的效果，如下图。 风扇的扇叶做的很特别，抽风的频率是很快的，如上图。 整流桥散热器，PFC原边功率管（两颗MOS并联）散热器，LLC谐振电感变压器，LLC主变压器，LLC副边功率管都有贴硅胶垫，增强散热并把热量通过外壳导热到壳外，起到更好的散热效果，如下图。 这款开关电源整体做工还是相当不错的，用料充足，电气安全放在了首位，而且认证了6家的安规认证的，如下图。

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