回扫式开关电源设计.pdfVIP

回扫式开关电源的设计 李砚泉 (青岛海信集团技术中心) 摘要本文详细介绍了回扫式开关电源的设计，特别是其关键部分开关变压器的设计丑电磁兼容设计，并以彩 电用开关电源为例，详细介绍了开关电源的设计过程。 关键词 开关电源 彩电 开关变压器 1 引 言 开关电源以其效率高、稳压范围宽、体积小、重量轻等优点而广泛应用于各种电子设备中。随着半导体集 成电路的发展，开关电源的电路设计日趋简单化，其应用范围已远远超过了线性电源，在成本和性能等方面 显示出其极强的竞争力。开关电源种类很多，在电视电路中主要采用的是结构简单的自激振荡线圈式。随着 集成电路和厚膜技术的应用与发展，回扫式也开始大量采用。开关电源的设计一直是彩电电路设计中的难点 之一，本文将对电视机中的回扫式开关电源的设计及其参数的选择——特别是其关键部分——开关变压器 的参数设计、电磁兼容设计等作较为详细的介绍。 2开关电源的设计 开关电源的设计首先要从电源的规格人手，无论是RCC式还是回扫式开关电源，都要进行以下设计： 流电压(矿。。。)。最小输入直流电压矿“。w是开关电源设计中的一个重要参数。c州的取值会影响VMIN的大小， 按3uF／W设计时，V”m的近似计算公式为： (1) 矿Mnq一√2VacMIN2—2尸。(]／(zfD～7二)／(7×c1N) 知，可设为0．8或0．85。 关管关断时，次级电压将按初次级线圈的匝数比反射到初级线圈上，产生反射电压yon，并在开关管的集电 VaCMAX时，此处电压最高。除上述 极(或漏极)与输入直流电压叠加。当直流输入位于其最大值y”“一~／2 电压外，在开关管关断时，其集电极(或漏极)上还叠加初级线圈漏电感中存储的能量产生的振荡电压V，r和 浪涌电压矿如图3所示。为将V，，和y。抑制在一定的范围内，电路中都设计了复位电路。一般情况下，可按 下式估计：y。≤0．5voR；v。≤04VoR。因此，开关管的集电极(或漏极)承受的峰值电压ycEP为： ycEP—VoR+V¨+V¨+~／2VaCMAX 一1．9VoR+v厂虿VacMAx≤Vcno (2) VcE—VoR+~／2VacMAx≤VcE0 (3) 式中：VoR—Vo×N=Vo×N1／N2 (3)利用yoR和ymw确定占空比。 最大占空比：DMAx=VoR／(VoR+yMlN)； (4) 最小占空比：DMIN=VoR／(yoR+VMAX) (5) 波形，初级线圈中的平均电流，nvG、峰值电流，PMAx、有效值电流JRMs如下： 一】95～ IAvG—Po／(7×VMIH) (6) IpMA】【=ZIAvG／DM“ (7) ’ ________________一 Ii IRm=IeMAx×√DMAX／3(8) _。抄]-1． 可以看出：较低的y”m会使，“vG、／FMAX增大；较小的 D。。。也将导致JPM^](增大，提高对开关管的要求，因此，宽 ．．．…』．．． 输入电压范围的开关电源成本较高。 (5)开关变压器参数的计算。开关变压器初级线圈的 卜 』OFF 电感量(厶)决定了初级线圈中电流波形的斜率，从