如何设计电源模块中的开关电源变压器深入了解其参数介绍
开关电源在现代电子设备中扮演着至关重要的角色,它通过精确控制开关管的打开和关闭时间,来维持稳定的输出电压。与线性电源相比,开关电源虽然成本随着输出功率增加而增长,但其增长速率有所不同。在许多电子产品中,开关电源不仅至关重要,而且往往也是易于出现问题的一个关键部分。变压器开关电源变压器的引入有效解决了这一问题,它能够帮助我们调节输出电压,使得电子设备能够安全、正常地运行。
在设计变压器时,我们需要考虑几点关键因素:首先要减小漏磁,以避免绕组漏感过大。在结构设计上应使之便于绕线和引出线,这不仅简化了安装过程,同时也对维修和生产具有重大助益。此外,在设计前应进行充分的规划,以确保变压器有足够空间进行散热。如果在设计过程中全面考虑以上因素,那么这样的设计将使得变换器更加安全、寿命更长。
选择合适材料对于磁心尤为重要,而根据不同的应用场景,其选择也会有所不同。在我们的日常生活中,最常见的是使用锰锌铁氧化物磁心,它们广泛用于输入滤波器等部分。此外,由于软磁铁氧体价格较低、性能良好、高频性能优异,因此它们被广泛应用。
确定芯片工作频率为70KHz,并且该频率可以通过外部RC网络设置。这意味着工作频率等同于开关频率。这种外设功能对于更好的开关电源设计非常有帮助,也允许我们采取外部同步功能,与UC384X系列芯片具有类似的功能。通常AC2DC转换器的工作频率不应该超过100kHz,因为高于这个值可能导致系统不稳定性以及EMC兼容性问题,高频操作会带来更大的di/dt和dv/dt值。
选择合适的磁芯是基于开关频率和功耗计算,但更多依赖经验。一旦你获得了更多关于磁材、居里温度和特性的数据,这些参数就可以逐步建立起来。在20W到40W范围内,如EE25, EER25, EER28, EFD25及EFD30等都可供选择。
接下来,我们需要计算出必要数量的匝数以完成整个变换器:
计算导通时间Ton,然后计算周期T = Ton + Toff = 1/Fsw,其中Dmax已知,为0.45。
根据Vin(min),Ton及ΔB × Ae计算初级匝数Np。
计算12V主输出匝数Nout。
对辅助绕组(aux turning)输出执行相同计算,因为ST VIPer53DIP副边反馈要求低于14.5 Vdc,所以选用12 Vdc作为辅助電壓; Na = 6 T
经过这些步骤,我们基本上已经确定了原边绕组47T及其相关参数,以及12V主输出及辅助绕组各6T以下一步,将这些参数提出给制造商以制作样品至此气隙计量,以及返回验证Dmax等信息都是教科书上的内容,不建议死搬硬套,而是灵活运用自己的经验。