220V变24V直流宝石开关电源变压器设计与参数解密
在现代电力电子技术的驱动下,开关电源通过精确控制开关管的打开与关闭时间来维持稳定的输出电压,它通常由脉冲宽度调制(PWM)控制器和金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)构成。与线性电源相比,开关电源虽然成本随着输出功率的增加而增长,但其增长速率不同。对于许多设备来说,开关电源至关重要,但也易于出现问题。而变压器带来的开关电源变压器则有效解决了这一挑战,使得我们能够安全、正常地使用各种设备。
在设计开关电源变压器时,我们必须考虑多个关键因素。首先,漏磁量必须保持尽可能小,以减少绕组中的漏感。在结构设计上,我们应该使变压器更易于进行绕线和引出线操作,这不仅简化了安装过程,还对维修和生产都大有裨益。此外,在设计之前进行充分规划以确保良好的散热条件也是至关重要的。如果我们在设计中全面考虑这些因素,那么这样的设计将显著提高开关电源变压器的安全性和寿命。
材料选择对于成功的设计至關重要,其中磁芯是開關電壓變壓器設計中的重中之重。这取决于開關電壓變壓器的用途不同的材料選擇會有所不同。在我們日常生活中最为广泛使用的是锰锌铁氧化磁心,因为它们具有软磁特性、适应性能好、高频性能等优点,因此被广泛应用于我们的日常生活中。
确定芯片工作频率为70kHz,这个频率可以通过外部RC网络设定,并且这个设置有助于更好地控制我们的系统,也可以实现外部同步功能,与UC384X系列功能相似。对于EER28/28L型号的磁芯,它们经常用于AC2DC转换器,而工作频率不宜超过100kHz,因为高频会影响系统稳定性并降低EMC兼容性,更高频意味着更大的di/dt 和 dv/dt 值,对PI132kHz以外其他工作频率的情况,我们需要更多参考家公司提供的一些芯片选型建议,从而总结出自己的经验。
选择合适的磁芯是一个复杂的问题,它涉及到很多参数,比如磁材类型、居里温度、以及对周围环境响应特性的理解等。例如,在20W ~ 40W范围内,有EE25, EER25, EER28, EFD25, EFD30等多种选择,每一种都有其独特之处。但是计算这些参数时,我们需要建立一个详细的情报库,以便根据实际需求做出正确决定。
最后,我们需要计算出具体匝数才能完成整个变压器项目。一旦我们知道了Ton周期时间,可以计算得到T = Ton + Toff = 1/Fsw,然后利用Dmax值解算Ton值。当知晓Vin(min)值后,就能进一步计算Np值,以及12V主输出匝数Ns值。此外,还要考虑辅助绕组(aux turning)输出情况,一般情况下采用类似的方法来确定Na值。在这个基础上,我们就能获得原始边绕组47T以及原始边发射量0.77mH等关键参数,并对12V主输出6T进行确认。此后,只需向制造商提交完整规格列表,便可开始打样阶段。