在电源网的设计中怎样巧妙地引入开关电源变压器让我们一起探索其精妙参数的介绍
导语:开关电源,以其精准的时间控制和高效率输出,成为了现代电力电子技术的杰出代表。它通常由脉冲宽度调制控制IC和MOSFET构成,与线性电源相比,二者的成本随着输出功率的增加而增长,但两者增长速率有所不同。开关电源对于许多设备至关重要,同时也容易出现问题。而变压器开关电源变压器则是解决这一问题的有效手段,它能够通过调整电压来确保设备安全运行。
在设计开关电源变压器时,我们需要考虑以下几点:首先,要尽量减小漏磁,以降低绕组的漏感;其次,在结构上要便于绕线和引出线,这样既简化了安装过程,也方便了维修和生产。在设计前,还应进行充分规划,以确保变压器有足够空间进行散热。如果在设计中全面考虑这些因素,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。
材料选择尤为重要,其中磁心的选择尤为关键。根据使用目的,不同材料会被选用。在我们的日常生活中,最常见的是锰锌铁氧化磁心,它们广泛应用于输入滤波器部分,并且由于其价格较低、适应性好、高频性能好的优势,被广泛采用。
芯片工作频率确定为70KHz,可以通过外部RC网络设置。此外,芯片支持外同步功能,与UC384X类似。EER28/28L型号的磁芯用于一般AC2DC转换器,其工作频率不宜超过100kHz。这主要因为过高的频率对系统稳定性不利,更不利于EMC兼容性,而过高di/dt与dv/dt都会导致更多的问题。不过,PI132kHz等特殊情况除外。
对于磁芯选择,我们需要综合考虑开关频率与功率需求,以及经验积累。此外,还需了解更多关于磁材特性的参数,如居里温度与频率特性等。20W到40W范围内,如EE25、EER25、EER28或EFD25/30等都可作为参考。
接下来,我们还需计算得到匝数以完成整个变压器设计:
计算Ton周期时间T = Ton + Toff = 1/Fsw, 代入已知数据得Ton = 6.43us。
计算初级匝数Np = Vin(min)*Ton/(ΔB × Ae),其中取整值47T。
输出12V主输出匝数N_s = (Vo + Vd + Vs) / K,即6T。
辅助绕组(aux turning)输出匝数Na亦按此计算,为6T。
到此阶段,我们已经获得了原边及辅助绕组主要参数:原边48T,原边通流阻抗0.77mH;12V输出6T;辅助绕组6T。剩余步骤包括提出具体要求,如线径、股数、脚位及耐壓规格,便可以向制造商发出样品制作指令。而气隙计算以及返回验证Dmax等,则是理论知识中的内容,有待实际应用时灵活运用而非死板遵循教科书法则。