稳压电源设计与参数介绍
开关电源变压器的设计与参数介绍
导语:开关电源是一种利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断时间比率,维持稳定输出电压的电源。它通常由脉冲宽度调制控制IC和MOSFET构成,与线性电源相比,其成本随着输出功率增加而增长,但增长速率各异。对于许多设备来说,开关电源非常重要,也往往是易于发生问题的环节。变压器开关电源变压器能够有效地解决这些问题。
在设计时,我们需要考虑几点因素,如漏磁量必须小,以减少绕组的漏感。在结构上,使其便于绕线和引出线,这不仅使安装简单,便于维修和生产。此外,在合理规划散热空间方面也很重要。如果在设计过程中全面考虑了以上因素,那么这样的设计可以使得变压器更加安全、寿命更长。
材料选择尤为关键,其中磁心选择也是重中之重。根据使用目的不同,材料也有所不同。在常见应用中,我们广泛使用锰锌铁氧化磁心,它们适用于输入滤波器部分,并且具有低价、高性能等优势。
确定芯片工作频率为70KHz,可以通过外部RC来设定,这个外设功能有助于更好地设计开关電源,并支持外同步功能,与UC384X类似,变压器磁芯采用EER28/28L,一般AC2DC转换器工作频率不宜超过100kHz,因为过高会影响系统稳定性和EMC性能。
对于磁芯选择,在考虑到开关频率及功率基础上,更依赖经验判断。计算时,还需获取更多的磁芯参数,如磁材、居里温度、频率特性等。这是一个需要慢慢建立起来的问题,对于20W ~ 40W范围内的EE25 EER25 EER28 EFD25 EFD30等都可选用。
接下来进行计算:
计算导通时间Ton周期时间T = Ton + Toff = 1/FswTon = T * Dmax / Fsw
Dmax已知,为0.45代入上式得到Ton = 6.43us
计算初级匝数Np
Np = Vin(min) * Ton / (ΔB × Ae)
ΔB取0.2A/m, Ae取82mm²代入得47T(应进位整数)
输出12V主输出匝数
Vo: 输出电压; Vd: 整流管压降; Vs: 绕组压降; K: 原边匝伏比;
Ns = (Vo + Vd + Vs) / K
Na(辅助)同样以12Vdc为基准选取6T
至此,我们基本获得了主要参数:
原边:47T, 电感量0.77mH, 漏感39uH
12V输出:6T(辅助)Na=6T
最后,将要求发给厂家打样即可。在气隙计算以及返回验证Dmax等方面,不建议死搬硬套,而应灵活运用教科书知识并结合实际情况进行调整。