防雷、短路保护、开机限流--EMI 滤波段--整流母线段

输入电压220Vac ±20% 176~264V60A 浪涌限流输出V_s124V I_s12AV_s212V I_s23AV_s38V I_s33AV_s415V I_s40.1APout109.5 W 效率为0.85 Pint128.82 W无 PFCPF≈0.6满载低压输入有效值电流Irms​1.22AD0.43Fsw52KHZ一防雷、短路保护、开机限流慢断陶瓷保险丝T3.15A 300V 慢断陶瓷保险丝电流1.5 倍额定负载过载保护裕量。 放大系数取 2 倍带 NTC 可适当降低最低 1.8 倍 Ifuse(min)​1.22×22.44A最小理论额定电流 2.44A标准保险丝档位2A、3.15A。 2A 小于 2.44A满载叠加冲击存在误熔断风险优先选 3.15A5×20mm 陶瓷慢断灭弧优于玻璃管)电压输入最高 264Vac选型耐压≥264V选取T3.15A 300V 慢断陶瓷保险丝NTC 负温度系数热敏电阻MF72 8D138Ω/4A电流抑制冲击电流适配电容上限 满足 60A 浪涌限流要求最小理论额定电流 2.44A电压最高输入峰值264×1.414≈373V选型标准冷值8Ω、10Ω优先 8Ω兼顾限流与稳态损耗压敏电阻471KD10电压最高输入峰值264×1.414≈373VV₁mA470V精度 K (±10%)区间 423~517V471 系列 8/20μs 钳位电压≈775V作用吸收 L-N 之间 2kV 差模浪涌限制线间高压尖峰。最后看看差模和共模的通流量1、差模L-N浪涌2kV浪涌内阻20lpk2000-21000A选型需3~4倍余量:大于3kA2、共模L/N-PE浪涌4kV浪涌内阻120Ipk4000÷12≈333A3倍余量仅需1kA但共模支路压敏与GDT串联雷击能量同样大统一规格简化物料。安规要求贴片陶瓷气体放电管已知安规要求:L/N对 PE耐压AC1750V峰值耐压:1750x1.414≈2475VGDT常规公差±20设标称Vdc最低击穿电压标称x0.8。要求:标称x0.82475V Vdc2475/0.83094V 标准规格只能选3000V(3kV)贴片GDT二EMI 滤波段FC-DLSF1010-5mH 3.5A共模电感1、额定工作电流(最基础防饱和、防发热)满载最大输入电流1.22A行业选型规则:额定电流≥1.2~1.5倍满载电流1.22 x 1.5 1.83A标准规格选型:3A共模电感裕量说明:3A额定环境85°C高温降额后仍有2.4A承载能力过载、电压跌落不磁饱和;禁止选2A:高温满载磁芯易饱和电感量暴跌EMI直接超标。2、共模 LC 截止频率目标 fc50kHz低于 EMI 起始 150kHz有效滤除 150kHz 以上共模噪声 公式工程标准取值5mH图纸原型号 FC-DLSF1010-5mH-3.5A-L 完全匹配 不能过小如 2mH截止频率抬高150kHz 共模抑制不足传导 EMI 超标 不能过大10mH 以上绕组匝数增多匝间寄生电容变大高频10M~30MHz滤波变差体积、成本上升。3、直流电阻 DCR控制损耗、温升双线 DCR 单支≤80mΩ双线总损耗 Ploss​I2×DCR1.222×0.08≈0.12W 损耗极低整机温升可忽略DCR 过大则电源效率下降、电感发烫。4、安规绝缘耐压绕组之间、绕组对磁芯耐压≥1500Vac满足输入对地 1750V 耐压测试 磁芯锰锌铁氧体适配 52kHz 开关频率150kHz~30MHz 高频阻抗充足。这里也就算出来Y电容2.2nFMPX224K31C220nF X2 275V MKP 安规薄膜电容X电容作用X 电容基础定义与作用X 电容并联火线 L、零线 N专门滤差模 EMI 干扰MOS、变压器产生 L-N 之间高频脉冲噪声 搭配共模电感漏感构成 π 型差模滤波电路分前级 CX1保险 / 防雷后端、后级 CX2共模电感后端两级。容值计算开关频率 52kHz传导 EMI 测试 150kHz 起差模滤波器由「CX 共模漏感」组成 功率 109.5W 属于 100W 级无 PFC 反激标准两级 X 电容配置前级 CX1防雷、NTC 之后220nF0.22μF X2/275V后级 CX2共模电感后端220nF0.22μF X2/275V总差模滤波容量叠加抑制 52kHz 及其倍频差模噪声一次过传导测试。容值不能过大 / 过小原因不能0.47μF X 电容容量越大断电存储电荷越多放电电阻功耗上升、待机功耗超标同时上电冲击电流变大加重 NTC、保险丝负担PF 进一步变差。不能0.1μF 高频容抗大差模旁路能力弱150kHz 附近 EMI 严重超标调试无法通过。标准IEC60950 断电 1s 内 X 电容电压降至输入 37% 以下结果共模漏感约 60~100μH共模电感搭配两级 220nF 构成双 π 差模滤波52kHz 开关噪声大幅衰减放电电阻100kΩ ±5%1206200V0.25W 每只 220nF X 电容并联一组R3、R4 两颗串联 CX1、CX2 各配一组放电电阻有一个配就行输入 AC176~264VX 电容单只 C220nF0.22μF总放电电阻不能超过 4.55MΩ否则 1s 内无法把电压降到 37%安规不合格。AC 峰值 264×1.414≈373V单颗 1206 电阻耐压仅 200V两颗串联分压每颗承受约 186V不超额定耐压同时一颗损坏另一颗仍能放电满足认证冗余。 选用 2 颗 100kΩ 串联总电阻校验 RC RC0.22×0.20.044≪1 放电速度余量极大插拔插头无触电风险。4电阻规格选型封装:1206功率:0.25W(大于0.174W,常温足够;环境60°C选0.5W)耐压:单颗≥200V高压薄膜电阻阻值:100kR精度±5%还有就是考虑功率问题整流母线段GBP408109.5W、AC176~264V、带 NTC 限制浪涌≤60A最大交流输入:264Vac,峰值Vpk 264X1.414≈373V差模压敏471KD钳位残压≈775V输入有功Pint128.82W低压满载输入有效值电流Irms1.22A·NTC 限制开机浪涌峰值≤60A(8/20us短时冲击)无PFC反激工频整流50Hz低频应用电压1、反向耐压VRRM选型正常市电峰值仅373V;雷击差模浪涌经471压敏钳位最高约775V;整流桥反向耐压必须大于浪涌残压预留安全余量。行业标准:600V:余量偏小雷击尖峰有击穿风险;800V(VRRM800V)为最优775V残压下留有充足裕量;1000V可备选成本差距很小工业严苛环境选用。电流·Pint128.82W:电源输入总有功功率·Vmin_avg:AC176V整流后电解电容上平均直流电压·Idc:整流桥输出平均直流电流(电容持续放电的平均电流)Vpeak(min)​176×1.414≈248.86V计算最低输入峰值纹波设定工频整流无 PFC 电源常规纹波 ΔV40V电容充电到峰值 248.86V放电后谷底电压 Vvalley​248.86−40≈208.86V电容平均电压解释一下1.市电正弦只有波峰一小段给电容充电其余时间电容给变压器持续放电;2.电容电压在峰值249V~谷底209V来回波动取中间平均值229V作为等效供电电压;3.功率÷等效直流电压电路持续消耗的平均直流电流用来判断整流桥长期发热;4.虽然交流输入有效值1.22A但整流后直流平均电流只有0.56A二者波形完全不同不能混用。我觉得这个很重要开关电源整流为容性负载二极管仅峰值区间导通实际整流桥平均电流会高于理论值;同时需要预留:1、1.5倍过载裕量;2、高温PCB降额(常规55°C额定整机80~90°C工作电流打折);3、频繁开机、长期老化余量。0.52 x 1.5 ≈ 0.78A标准整流桥规格无0.8A档直接选2A规格GBP408