反激变换器辅助电源的设计..doc

辅助电源部分 辅助电源设计采用UC3842A芯片，具体设计过程如下。 1、功能指标参数 交流输入电压范围： 电网电压频率： 最大输出功率： 输出电压： 效率：η=85% 开关频率： 2、电路原理图 图1 反激变换器电路原理图 3、主电路参数根据AP值选择磁芯cm4 其中，是额定功率为磁通密度，一般为0.2T为磁芯窗口有效使用系数，一般0.2~0.4； Ku为绕组电流为铜有效利用系数，一般取0.1~0.2。 经过计算，AP约为0.318cm4。为了保证足够的功率裕量，选择TDK系列EI33/29/13磁芯，，，原副边匝 其中：为最小直流输入电压，； 输入电流峰值大小： 输入电流波形示意图 其中： ，根据经验，当P40W时，K=0.5~0.6；当P40W时，K=0.35~0.45。 本设计中，P40W，k取0.4；为了保证工作于DCM模式，占空比最大值取Dmax=0.4，所以有： 初级电感量： 最小原边匝数： ：最小直流输入电压（V）； ：最大导通时间，（S）； ：磁心磁通密度变化量，单位：高斯，一般取值范围为：1000~2500高斯； Ae：磁心有效截面积，选用EI33/29/13磁芯副边匝数： Ns：副边匝数；Np：原边匝数；Dmax：最大占空比；Vd：输出整流二极管压降； 取Ns=9匝 辅助供电绕组匝数： ； （3）绕组线径选择 电流密度取J=500圆密尔/A;由于趋肤效应，绕线表面电流大而内部电流小，开关电源设计时，单根线径不得超过趋肤深度的2-3倍； 趋肤深度计算公式： （温度T=20℃） 带入参数：f=60kHz，温度T=20℃ 趋肤深度： 选用线径d=0.38mm的铜线作为绕组导线。 单根导线的圆密尔数： 原边电流峰值为Ipk =0.96A ，平均电流为 原边绕组绕线根数： 副边绕组绕线根数： 其中Irms2=2A 综上可得变压器参数，如表(1)所示： 表(1) 绕线根数 原边 0.38mm 45 1 副边 0.38mm 9 4 辅助输出 0.38mm 9 1 磁芯 EI33/29/13（PC40） 骨架 EE33（6+6） 3.2保险丝选择 当输入最低、负载最重时，输入电流有效值为考虑留有一定裕量，故保险丝的耐压耐流为250V、2A整流桥前端用SR公司生产的0.1uF/2V滤波电容；整流桥后端Nitsuka公司出产的1uF/630V滤波电容，滤除整流后电网中的；电路输出功率为W，一般储能电容的选取原则为1W/(12uF)，则选择储能电容为10uF/450V； 3.5 选取开关管 由前述可知原边电流峰值为A，开关管耐压为500V，考虑一定裕量，则选取开关管为13N50C，耐压耐流值为500V、13A。 峰值电流检测电阻选取，检测电阻功耗约为1W，选取为Ω/2W的电阻。 实际过程中考虑电压留有一定裕量，取3脚对开关管漏极电阻12K。 3.7 副边二极管选取 考虑副边电流有效值为A，电流留有一定倍裕量，快恢复二极管，电流A，反向00V。 根据输出功率和电压纹波要求，一般选取纹波电压为输出电压的1%，即0.15V，满载时输出电流I=A，考虑到电容的ESR所形成的尖峰电压，，选取为2200uF/63V；L= 10uH,输出高频滤波电容为1uF/63V和0.1uF/63V并联。 RCD钳位电路设计由于钳位电路中R和C值都比较大，因此钳位电容在每个开关周期都不会有太大变化，用一个恒定值来表示电容两端的电压，则有，其中开关管最大耐压为500V，为最大直流输入电压为311V。 钳位电阻： 其中副边折射到变压器漏感值； 钳位电容：； 折中考虑钳位能力和钳位电阻上的功率损耗，最后确定取值R2=10K/3W的金属膜电阻，取C401=0.1uF/600V的薄膜电容，二极管选取快恢复二极管FR307，耐压700V，能持续流过2A电流； 3.10芯片供电启动与供电电路如图(4)所示，查阅TI公司出产芯片UC3842A，芯片启动电压大于等于16V，启动电流大于等于1mA,这里选择为2mA，则启动电阻，芯片启动后电路开始工作，这时候芯片供电就由辅助绕组提供，计算与反激变换器普通输出计算相同 图() 启动与供电 电路参数Rp1=5KΩ，R1=2KΩ，此时I1大小为15/(17K)≈0.88mA,满足要求。 图(5)光耦隔离电路如图(6)所示，光耦部分与uc3842补偿部分一起构成整个电路控制器部分，这里选取R17为1KΩ，图中，R10和R11的作用是给TL431提供工作电流并能确保光耦原副边有适当电流，即VFB有适当电压，为2.5V左右(因为uc3842的参考电压为2.5V)，以保证电路正常工作；由TL