电源物品中的开关电源变压器设计与参数介绍

开关电源在现代技术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。这种电源通常由脉冲宽度调制控制器和MOSFET构成,与传统的线性电源相比,尽管成本随着功率增加而上升,但增长速率不同。

对于许多设备来说,开关电源是不可或缺的一部分,同时也是易于出现问题的地方。变压器开关电源变压器的出现有效地解决了这些问题,使得我们能够安全、正常地使用我们的设备。

在设计开关电源变压器时,我们需要考虑以下几点:首先要保证漏磁效应尽可能小,这样可以减少绕组的漏感。在结构设计上,要使其便于绕线和引出线,这不仅简化了变压器的安装过程,也对维修和生产大有裨益。此外,在设计前应进行合理规划,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开关电源变压器更加安全、寿命更长。

材料选择对于设计也十分关键,其中磁心选择尤为重要。这取决于开关电源变换器的用途不同的材料也有所不同。在我们日常生活中最常见的是锰锌铁氧化磁心,它们还会被用于输入滤波器等部分,因为它们具有低价格、高适应性以及良好的高频性能。

确定芯片工作频率为70kHz,可以通过外部RC网络设置,并且这个外设功能有助于更好地控制开关电流,还可以采用外部同步功能与UC384X系列芯片功能类似。EER28/28L型号是AC2DC转换用的标准磁芯,而工作频率不应该超过100kHz,因为过高的频率会影响系统稳定性,并影响EMC兼容性,更大的di/dt及dv/dt会导致更多的问题。

对于磁芯选择,不仅需要考虑到频率和功率,还需要经验积累。计算时,你需要获得更多关于磁材、居里温度及频特性的数据,这些都是逐渐建立起来的事情。在20W~40W范围内,如EE25、EER25、EER28、EFD25及EFD30都可作为参考选项。

接下来,我们需要根据已计算出的参数来完成整个变压器项目:

计算导通时间Ton:

Ton = T * Dmax / Fsw

其中Dmax已知,为0.45,Fsw为70kHz,则Ton=6.43us

计算初级匝数Np:

Np = Vin(min) * Ton / (ΔB × Ae)

将Vin(min)、Ton及其它参数代入得到47T(向上取整)

计算12V主输出匝数:

输出匝数Ns = (Vo + Vd + Vs) / K

代入具体值得到6T(向上取整)

同样计算辅助绕组(aux turning)输出匝数:

最后,我们基本上已经确定了原边绕组47T,以及其他主要参数。但现在只需将额外要求如线径、高度脚位耐壓等提交给制造商以便制作样品至此气隙尺寸以及返回验证Dmax等,都属于理论知识,不建议死记硬背,而是要灵活运用自己的判断力。