基于tl单管它激式反击型开关电源的设计与制作.docVIP

基于tl3843单管它激式反击型开关电源的设计与制作 一：开关电源模块的性能特点和技术指标 1．采用一片TL3843 驱动MOSFET IRFBE30开关电源，配817型光耦合器，构成光耦反馈电路，能将85~265V交流电变换成5V/4A，18V/4A的直流稳压输出。功率92W，效率85%。 2．该模块的主要技术指标如下： 交流输入电压范围：u=85~265V 输入电网频率50~60Hz 输出电压Uo1=5V，Uo2=18V. 最大输出电流Iom=4A。 电压调整率：（85~265V）：Sv=1% 负载调整率：SI=1% 电压效率： 输出纹波电压30mV 3．电路特点： 功率开关截止期间，功率开关变压器向负载释放能量 功率开关变压器既起安全作用，又起储能电感的作用。 变压器要工作在连续工作状态，功率开关变压器必须大于临界电感值。 输出端不能开路，否则将失控。 可用于几百瓦的输出功率场合。反击式变换器原线路原理如图1-1 图1-1 二 ：器件选择： 1．Mos管的选择： 2．整流管的选择 在单片电源中，一般采用超快恢复二极管作为嵌位二极管，输出整流管和反馈电路中的整流管。 （1）嵌位二极管：需用超快恢复二极管，UF4000，或FR157快速恢复二极管。还可选用BYV26C。选用时要注意反向耐压。 （2）输出整流管：超快恢复二极管适合作为开关电源的高压，大电流整流管，设整流管实际承受的反向峰值电压为U（BR）S，所选整流管的最高反向工作电压为URM. U（BR）S， 其定整流电流Id3IOM。本例中要求输出4A ,则选取MUR16××。 （3）反馈电路中的整流管 可选用1N4148，UF4003，MUR120或RF107。 3．电磁干扰滤波器： 电网噪声是电磁干扰的一种。串模干扰是两条电源线之间的噪声，共模干扰是两条电源线对地的噪声。 电磁干扰滤波器应对串模，共模干扰都起到抑制作用。 C1和C2采用薄膜电容器，容量范围大致是0.01μF～0.47μF,主要用来滤除串模干扰。C3和C4跨接在输出端，并将电容器的中点接地，能有效地抑制共模干扰。C3和C4亦可并联在输入端，仍选用陶瓷电容，容量范围是2200pF～0.1μF。为减小漏电流，电容量不得超过0.1μF，并且电容器中点应与大地接通。C1～C4的耐压值均为630VDC或250VAC。108W 下图是一个20~30kH，工作频率，温升硅N27铁氧体材料制成的磁芯传送功率磁芯尺寸的关系。在实际使用时留有一定裕量是完全必要的。 根据110W，在图2-1曲线上对磁芯做一初步选择，查得型号E42/20。 （2）计算ton 原边绕组开关晶体管Tr的最大导通时间对应在最低输入电压和最大负载时发生。在这个例子中，假设D==0.5，工作频率38kHz。 Ts===26uS Ton=DTs=0.5*26=13uS （3）计算最低直流输入电压 设计变换器在最低线路输入电压时发生满载工作，计算它的输入端的直流电压Vs。对于单相交流整流用电容滤波，直流电压不会超过交流输入电压有效值的1.4倍，也不小于1.2倍。他与电源线路中的电源阻抗，整流器电压降，储能电容的等效阻抗，以及负载大小均有关，在取1.3。设交流电压110V下限为90V，倍压整流系数取1.9 Vs=90*1.3*1.9=222V (4)选择工作时磁通密度值 E42/20中心柱磁路的有效面积Ae=140mm2 在100 时饱和磁感应强度是360mT。 以一般形状、材料的铁氧体磁芯，当工作频率在38k时，65%的饱和值：Bbc=360*0.65=234mT。实例说明，这时仍是一个良好的工作区间。 （5）计算原边匝数 因为作用电压是一个方波，一个导通期间的伏秒值与原边匝数关系 式中 计算得： （6）计算副边匝数 以输出电压是5V为例进行计算，设整流二极管压降0.7V，绕组压降为0.6V，则副边绕组电压值为5+0.7+0.6=6.3V。 原边绕组每匝伏数= 副边绕组匝数 由于副边低压大电流，应该避免使用半匝线圈（除非特殊技术上需要）考虑到E型磁心磁路可能产生饱和时，使变压器调节性能变差，因此取2.44的整数值3匝。 （7）计算选定匝数下的占空比辅助输出绕组匝数 因副边取整数3匝，反激电压小于正向电压，新的每匝的反激电压是占空比必须以同样的比率变化来维持伏秒值相等。 对于12伏直流反馈输出，考虑绕组及二极管压降1V后为13V 对于18伏直流输出，考虑管压降1V，则输出18+1=19V Ns2==9匝 （8）确定磁心气隙的大小 上面已经分析过，带气隙在一个更大的磁场强度H值下才会产生饱和，因此磁心可经受一个更大的直流成分。另外，当H=0时，更小，磁