何進

摘要：眾所周知，電源是實現(xiàn)電能變換與功率傳遞的主要設備，電源的更新?lián)Q代頻率非常之快，技術含量越來越高、涉及的知識面也更加寬泛，被廣泛應用在社會各個領域當中。本文將從家電電源方案的實戰(zhàn)處理、電感器件的創(chuàng)新設計、快速充電的發(fā)展趨勢三個方面來進行深入的分析與探究。

【關鍵詞】電源產業(yè) 家電電源 電感器件 快速充電

1 家電電源方案的實戰(zhàn)處理

1.1 關于子問題的分析

家電電源方案的實戰(zhàn)處理過程中，會遇到以下幾個比較常見并且值得深入研究的問題：

（1）電源BOM中器件如何選擇；

（2）成熟電源方案在不同機型中的EMC表現(xiàn)為什么有差異：

（3）為什么在量產的過程中，盡管PCBA出廠全檢，但在整機線上還會有不良現(xiàn)象發(fā)生。

1.2 Buck電路最小系統(tǒng)選型策略

輸入電解電容選型的關鍵點：圖1中Cl的三項基本參數(shù)，分別是耐壓值、電容容值、等效串聯(lián)電阻ESR。Dl后的整流電壓Vinmax=1.414*Vinac，因此Cl耐壓需要大于Vinmax；在230V典型應用中，1W需要luF以上容量（全波整流）/2uF以上容量（半波整流），在110V典型應用中，1W需要2.5uF以上容量（全波整流）/5uF以上容量（半波整流）；以家用電90-264V輸入，12V0.2A的輸出規(guī)格（假設70%的轉換效率），全波整流需要耐壓>380V，容值>8.5uF的電容，LOWESR的規(guī)格會有更好的EMC性能，標準規(guī)格中的400V/4.7uF*2或者400V/lOuF可以滿足要求。

續(xù)流二極管選型的關鍵點：圖1中D2的三項基本參數(shù)，分別是反向耐壓Vrrm、正向電流lav、反向恢復時問Trr。MOS ON，D2承受Cl端的電壓和開關時的電壓尖峰，Vrr>500V； MOS OFF，提供負載所需電流，lav>310，參考規(guī)格書中1與溫度曲線，MOSON暫態(tài)，Trr需要小于MOS的導通時問（ns）級別，Trr需要控制在約50nS；以家用電90-264V輸入，12V0.3A的輸出規(guī)格，需要Vrr>500V lav>0.9A Trr<=50nS的二極管，符合的型號有BYV26C/SF18/ESIJ等。

電感選型的關鍵點：圖1中Ll的三項基本參數(shù)，分別是磁芯材質、電感量、線徑。儲能工字電感的常用材質有錳鋅、鎳鋅、鎂鋅等等鐵氧體，從帶載能力、溫升和耐壓角度考慮，只有鎳鋅材質最適合在家電中應用；結合IC溫升和帶載能力雙重考量（buck電路功率一般在10W以下），電感量選取0.4-1.6mH之問，具體取值需要在EMI和IC溫升問平衡；以家用電90-264V輸入，12V0.3A的輸出規(guī)格，推薦使用鎳鋅材質，電感量l-1.5mH之問，骨架為10*12，線徑為0.22mm的工字電感。

輸出電容選型的關鍵點：圖1中C2的三項基本參數(shù)，分別是耐壓值、電容容值、等效串聯(lián)電阻ESR。C2的電壓=Vo，通常要取1.2倍以上的裕量；容量和ESR與輸出紋波有直接關系，作為輸出電容，大容量和Low ESR意味著低紋波：以家用電90-264V輸入，12V0.3A的輸出規(guī)格，通常建議選取25V/470uF的Low ESR電容，此時的12V紋波可以控制在200mV左右，如果要小于lOOrriV，則輸出需要采用Ⅱ型濾波的方案。

2關于電感器件的創(chuàng)新設計

2.1 一體成型電感 產品應用

電磁爐輸入端使用一體成型電感，直流疊加特性更好、升溫更低。

2.2 一體成型電感 產品特點

全屏蔽結構，漏磁小，抗EMI性能佳；均勻磁場分布，損耗小，溫升低：直流疊加特性好，溫度穩(wěn)定性好；尺寸規(guī)范，可高密度安裝。

2.3 一體成型電感 性能對比

組裝屏蔽貼片電感與一體成型貼片電感對比（如圖2所示）。

2.4 結構創(chuàng)新uc共模電感 產品特點

高效率、高阻抗、頻率范圍寬佳；設計革新，出色的噪點對策效果：可根據(jù)客戶要求定制。

3 快速充電的發(fā)展趨勢

眾所周知，智能手機的特點主要集中在屏幕大、運行快、主頻高、多線程以及系統(tǒng)開源等等方而，智能手機是現(xiàn)代社會中人們生活與工作不可或去的一個主要組成部分，是至關重要的必需品。尤其是因為系統(tǒng)開源，使得智能手機第三方應用市場非?；鸨?，在我們的日常生活中發(fā)揮著至關重要的作用。因為第三方應用對硬件的要求非常之高，這就使得智能手機的主頻呈現(xiàn)出越來越高的趨勢，圖形處理技術的性能也越來越高。換而言之，就是因為智能手機的功耗越來越大，其手機電池的充電時問也越來越長，甚至有些大電池的充電時問已經(jīng)超出了人們的忍耐極限。所以，在近幾年中，智能手機快速充電已經(jīng)成為了一大趨勢，并且有著非常大的現(xiàn)實意義和價值。

關于快速充電，其難點就在于電池的充電時問和熱穩(wěn)定性之問存在的重要矛盾，充電的時問越短，就意味著充電電流越大，對電池熱穩(wěn)定性的挑戰(zhàn)就越大。曾經(jīng)有人就這種矛盾做出了一個非常形象的比喻：電池的充電時問和熱穩(wěn)定性之問的矛盾就好像抽積木的游戲一樣，看上去總有那么幾塊，可有可無，無關緊要，但是.只要一挪動它們的位置，積木塔就會瞬問出現(xiàn)坍塌，造成不可逆轉的局勢。手機電池就是這樣，離子轉移得越快就越難以控制，會出現(xiàn)發(fā)熱甚至爆炸的現(xiàn)象。

4 結束語

綜上所述，是我結合自己多年的相關工作經(jīng)驗提出的幾點拙見，希望能夠對同行業(yè)工作者有所助益。

參考文獻

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