电源网论坛讨论如何设计开关电源变压器参数详解

开关电源变压器设计与参数介绍

在讨论开关电源变压器的设计和参数时,我们首先需要理解开关电源的工作原理。它利用现代电力电子技术,通过控制开关管的打开和关闭时间来维持稳定的输出电压。这种设计通常由脉冲宽度调制控制IC和MOSFET构成。

与线性电源相比,尽管两者的成本随着输出功率增加而增长,但它们增长的速率各异。对于许多设备来说,开关电源至关重要,同时也可能是容易出现问题的一个环节。然而,引入了开关电源变压器,这些问题得到了很好的解决。这类变压器能够有效地调整供货的电压,从而确保设备安全且正常运行。

在进行结构设计时,我们需要考虑几个关键点,如保持较低的漏磁效应,以减少绕组中的漏感。在结构上,使其便于绕线并简化线路引出,这不仅有助于安装,而且对维修和生产都非常有益。此外,在前期规划阶段要留足空间以便良好的散热。如果在设计过程中全面考虑了这些因素,那么这样的设计将使得开关電源變壓器更加安全、寿命更长。

选择合适材料尤为重要,其中磁芯选择尤为关键,它依据所需使用频率不同而变化。在常见场合,我们会选用锰锌铁氧体作为磁芯,其价格实惠、性能适用、高频表现良好,因此广泛应用于今天。

确定芯片工作频率为70kHz,并可通过外部RC网络设定。此外,还可以采用外部同步功能,与UC384X系列具有相似的功能。EER28/28L型号通常用于AC-DC转换器,不建议超过100kHz的工作频率,因为高频操作会影响系统稳定性及EMC性能,而过高的di/dt及dv/dt值对系统带来的负面影响更大。不过,可以参考PI132kHz等其他芯片以积累经验。

对于磁芯选择,一般基于已知或估算到的功率以及预计使用到的最高频率,以及经验上的判断。在实际计算中,你还需要获得更多关于磁材、居里温度及特性的详细信息,这涉及到一项逐步建立起来的事务。在20W到40W范围内,可选用的EE25, EER25, EER28, EFD25, EFD30等多种类型。

接着我们进行变压器计算,将已经得到的一些数据整合起来:

计算导通时间:Ton = T * Dmax / Fsw

计算初级匝数:Np = Vin(min) * Ton / (ΔB × Ae)

计算12V主输出匝数:

Ns = (Vo + Vd + Vs) / K

计算辅助绕组(aux turning)输出匝数:

Na = 6 T

到此,我们基本上就能推断出主要参数:

原边绕组:47T

原边回路容量:0.77mH

漏感: 39uH

最后,只需提出关于绕组尺寸、股数、脚位要求以及符合相关标准后,就可以向制造商提交样本制作。而气隙大小及其返回验证Dmax等则是书本知识,不建议死记硬背,而应灵活运用自己掌握的情况下做出调整。