可调直流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

在设计开关电源变压器时,需要考虑多个方面。首先,漏磁应尽量小,以减少绕组的漏感。在结构设计上,使其便于绕线和引出线,这样不仅使变压器的安装简单和方便,同时对变压器的维修和生产都是非常有帮助。在设计前进行合理规划,让电压器可以有充足的空间和机能进行散热。如果在设计开关电源变压器上全面考虑了以上这几点因素,那么这样的设计可以使开关电源变圧器更加安全,寿命更加持久。

在材料选择方面,也是非常重要的一环。对于磁心的选择尤为关键,不同用途需要不同的材料。在我们的日常生活中使用最为广泛的是锰锌铁氧化磁心,在用于电源输入滤波器部分也会使用到高导磁率磁心。由于软磁铁氧体价格低廉、适应性能好、高频性能好等优势,在我们今天被广泛使用。

确定芯片工作频率为70KHz,芯片的频率可以通过外部RC来设定,工作频率就等于开关频率。这一个外设功能有利于我们更好的设计开关电源,也可以采取外同步功能。与UC384X功能相近,变壓器磁芯为EER28/28L,一般AC2DC變換機,其工作頻率不宜設超过100kHz,因為開關電源頻率過高後,不利於系統之穩定性,更不利於EMC之通過性。

对于磁芯的選擇,是在開關頻率和功率基礎之上,更是根據經驗選取。而計算時,你需要得到更多的磁芯參數,如:B-H曲線、居里溫度、頻特性等,這些都是一些需慢慢建立起來的事物。20W~40W範圍內EE25 EER25 EER28 EFD25 EFD30等均都可行。

設計變壓器進行計算,上面已經計算了變壓器電感量,现在我們還需要得到相應匝數才可完成整個變壓者的工作:

1)計算導通時間T_on周期時間T = T_on + T_off = 1/F_swT_on = T * D_max / F_swD_max既已知數 70kHz,0.45代入上式得T_on = 6.43us

2)計算原邊匝數N_p = Vin(min) * T_on / (ΔB × Ae) = 120Vdc * 6.43us / (0.2 × 82mm²) = 47T(這裡的數字一定要取整,而且是進位取整,我們變壓者不能只繞半圈或非整圈)

3)輸出12V主端匝數:

N_s = (output voltage(Vo)) + 整流管損耗(Vd) + 绕組損耗(Vs)) / 原邊匝伏比(K)

N_s = (12 Vdc + 0.7 Vdc + 0.5 Vdc) / K

K= Vi_min / N_p=120 Vdc/47 T=2.55

output_aperture(Ns)=6 T(已取整)

4)輔助絕緣轉子输出(na):

Na=6 Tf

到此步驟,我們基本上就得出了變壓者的主要參數:

原邊絞組:47T

原邊電感量:0.77mH

漏感《5%*0.77mH=39uH

12V輸出:6Tauxiliary絞組:Na=6Taixiabu絞組:Na=T下一步,只要將絞組線徑股数脚位耐壓以及安規方面要求提出,就可以發給製造商去打樣了。

至於氣隙計算,以及返回驗證D_max這些都是一些教科書上的,不建議大家死搬硬套,要靈活應用自己的實踐經驗。