反激式开关电源的设计方法
1设计步骤11产品规格书制作12设计线路图、零件选用13PCBLayout14变压器、电感等计算15设计验证
2设计流程介绍21产品规格书制作依据客户的要求,制作产品规格书。做为设计开发、品质检验、生产测试等的依据。22设计线路图、零件选用。23PCBLayout外形尺寸、接口定义,散热方式等。24变压器、电感等计算变压器是整个电源供应器的重要核心,所以变压器的计算及验证是很重要的,241决定变压器的材质及尺寸依据变压器计算公式
BmaxLpxIpx100GaussNpxAe
Bmax铁心饱合的磁通密度GaussLp一次侧电感值uHIp一次侧峰值电流ANp一次侧主线圈圈数Ae铁心截面积cm2Bmax依铁心的材质及本身的温度来决定,以TDKFerrite
CorePC40为例,100℃时的Bmax为3900Gauss,设计时应考虑零件误差,所以一般取30003500Gauss之间,若所设计的power为Adapter有外壳则应取3000Gauss左右,以避免铁心因高温而饱合,一般而言铁心的尺寸越大,Ae越高,所以可以做较大瓦数的Power。242决定一次侧滤波电容滤波电容的决定,可以决定电容器上的Vi
mi
,滤波电容越大,Vi
wi
越高,可以做较大瓦数的Power,但相对价格亦较高。243决定变压器线径及线数变压器的选择实际中一般根据经验,依据电源的体积、工作频率,
113
f反激式开关电源的设计方法
散热条件,工作环境温度等选择。当变压器决定后,变压器的Bobbi
即可决定,依据Bobbi
的槽宽,可决定变压器的线径及线数,亦可计算出线径的电流密度,电流密度一般以6Amm2为参考,电流密度对变压器的设计而言,只能当做参考值,最终应以温升记录为准。244决定占空比由以下公式可决定占空比,反激电源的占空比一般小于05(最低输入电压下),占空比若超过05易导致振荡的发生。占空比确定后根据下面公式确定匝比。
NsVoVDx1DNpVi
mi
xD
NS二次侧圈数NP一次侧圈数Vo输出电压VD二极管顺向电压Vi
mi
滤波电容上的谷点电压D占空比245决定Ip值如果在连续模式,先定义好交流分量和直流的比值,根据输入平均电流计算出Ip,由Ip确定出电感量。
IavPoutVi
mi
2IavIpDmax
1K
Ip一次侧峰值电流Iav一次侧平均电流Pout输出瓦数效率K直流分量和Ip的比值246确定Lp,知道Ip,根据K值,计算出交流分量ΔI。确定开关频率f,计算出To
。计算出Lp
LpVi
To
I
Lp一次侧感量To
导通时间ΔI交流分量
247确定匝数Np,Nr