第三章
离线式变换器设计与磁学技术
3.1
反激变换器磁学习技术
3.1.1变压器绕组极性
匝比ps,其中p为一次绕线匝数,s为二次绕线匝数
3.1.2反激变换器中变压器功能及占空比
R:表示折算电压
变压器原理中的电压关系
VP一次绕组电压
VS二次绕组电压
LP:二次绕组悬空(无电流流过)时测的一次电感
LS:二次绕组悬空无电流时测的二次电感
电流比方程:
≡×
变压器参数计算规则如下:已知一次电压求二次电压,需除以匝比,已知二次电
压求一次电压,则需要乘以匝比。电流计算规则相反,已知一次电流求二次电流,需
乘以匝比,已知二次电流求一次电流,则需要除以匝比。
3.1.3等效的buckboost模型
3.1.4反激变换器电流纹波率
3.1.5漏感
3.1.6齐纳管钳位损耗
3.1.7二次漏感同样影响一次侧
3.1.8有效一次漏感电感测量
3.1.9实际例反激变压器设计
74W的常用输入(90V~270VAC)反激变换器,欲设计输出5V10A和12V2A。设
计合适的反激变换器,假定开关频率为150kHz。同时,尽量使用较经济的额定值为600V
的MOSFET。
1:确定VOR与VZ
最大输入电压时,加在变换器上的整流直流电
VINMAX√2×VACMAX√2×270382V
MOS管额定电压为600V,取30V裕量,所以漏极电压不超过570V。由于漏极
电压VINVZ于是有
为最高电压峰值电压,在此之内。
VINVZ382VZ≤570
VZ≤570382188V
f需选择标准的180V稳压管。
由于
VZ
VOR
14时,钳位损耗最低,因此选择此比值为最优比。则有
VOR
VZ
≈128V
14
2:匝比
假设5V输出二极管正向压降为06V,则匝比为:
电压要求高的一组计算匝比
VOR
128
2286
VOVD
56
3:最大占空比(理论值)
最恶劣的电压为:
VINMIN√2×VACMIN√2×90127V
最小输入电压时占空比为:
VOR
128
D
05(buck_boost)
VORVINMIN128127
这是为100效率。
电容值经验一般取值3uFW
例:对于低网输入时效率为70的74W电源,其输入功率为7407106W。
故应使用106×3318uF(标准值330uF)的输入电容。
4:一次与二次有效负载电流
若将74W的输出功率集中在一个等效5V单输出上,
则可得5V输出负载电流为:
74
≈15A
5
一次输出电压为VOR,负载电流为IOR,其中
IO
IOR
IO
15
0656A
2286
5:占空比
输入功率:
PIN
PO
74
1057W
07
效率
平均输入电流:最大输入电流
PIN1057
IIN
0832A
VIN
127
IIN
ILR因为输入电流只在开关导通时才有
D
IOR
ILR因为输出电流只在开关断开时才有
1D
IIr