交流电源开关电源变压器设计与参数介绍

导语:开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源。这种设计方式在成本效益上具有优势,对于很多设备来说是非常重要的,但也容易出现问题。在这方面,变压器开关电源变压器的出现提供了一种解决方案,可以有效调节电源电压,让设备安全正常运行。

在设计结构时,我们需要考虑几点关键因素。首先,漏磁量必须小,以减少绕组的漏感。这有助于简化安装、维修和生产过程。此外,还需确保有足够空间进行散热,以提高变压器的寿命。

材料选择对于性能至关重要。磁心是一个关键部件,其选择取决于应用需求。在常见的情况下,如家用设备中,最常用的磁心就是锰锌铁氧化物(Mn-Zn ferrite)。由于其价格合理、适应性好、高频性能良好等优点,它们被广泛应用。

为了确定芯片工作频率为70KHz,我们可以通过外部RC网络来设置这个值。芯片工作频率与外设设置相匹配,这使得我们能够更好地设计开关電源,并且可以采用外部同步功能,与UC384X系列产品类似。在AC-DC转换器中,一般不建议超过100KHz,因为高频会影响系统稳定性和EMC特性。如果工作频率过高,将导致di/dt和dv/dt增加,不利于系统性能。

对于磁芯的选择,我们需要考虑功率水平和开关频率,以及经验积累到的知识。此外,还需要计算出更多关于磁芯参数,如材料、居里温度以及对不同频段的响应特性。一旦这些参数确定,就可以开始计算匝数以完成整个变压器设计过程。

计算导通时间Ton周期时间T = Ton + Toff = 1/Fsw

计算初级匝数Np = Vin(min)*Ton/(ΔB × Ae)

计算12V主输出匝数Ns

计算辅助绕组(aux turning)输出Na

到此为止,我们已经基本获得了主要参数:

原边绕组:47T

原边电感量:0.77mH

12V输出:6T

辅助绕组:6T

接下来,只需提出线径、股数、脚位及耐受能力等要求,就可向制造商提交订单进行样品制作。而气隙大小以及Dmax验证则属于教科书中的内容,有时候灵活运用更加实际有效。

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