反激式开关电源设计详解(上).pptVIP

相关知识 什么是漏感？ 同一个磁体上两个有互感的线圈N1、N2，N1线圈上流过的电流I1产生的磁通￠11分为两部分，一部分是匝链N1、N2两个线圈的互感磁通，另一部分只与N1（激励线圈）线圈匝链，不与N2线圈匝链的漏磁通￠1S。对应漏磁通产生的感量，称之为漏感。 漏感，是一种实际存在的物理参数，而不是一种叫做电感的物体。 影响漏感大小的因素： 漏感的产生跟线圈间耦合的紧密程度、线圈的绕制工艺、磁路的几何形状、磁介质的性能等有关。 漏感的作用： 漏感会限制开关管开通时的电流上升速度，有降低开通损耗的效果。但没有降低导通损耗的效果。关断的时候，漏感反而是不利影响。电流由于漏感的存在，下降会变慢，关断损耗会变大。开通瞬间，由于漏感存在，电流的上升速度降低，漏感呈现的是阻抗形式。电流是从零开始上升的，瞬间电流为零，就形成很大阻抗。 注：漏感不参与能量的传递，是变压器的寄生参数，应当越小越好。 PWM IC 功能介绍 R11为IC工作频率调整电阻。 D2为辅助绕组供电整流二极管， R14为限流电阻， C5为低频滤波电容， C11为高频滤波电容， R3为过功电阻， R8为驱动电阻， R12 MOS开机保护电阻， C12为旁路电容， U3-B为光耦反馈端。 500V高压启动电路 电流控制模式 VCC具有过压保护功能 具备过载保护功能 500mA驱动能力 可调开关频率 内置谐波补偿电路 MOS管（开关管）的选择 MOS管的耐压选择： Vdss=2*Vdcmax DS极间耐压要是两倍的直流输入最大电压 MOS管的耐电流选择： Idrms=Iout*[1.2(Po/Vdcmin)/1-Dmax] Idrms:MOS所通过的电流有效值 Iout:输出电流 Po:输出功率 Vdcmin:最小输入直流电压值 Dmax：最大占空比 MOS的导通损耗计算 Psw=Idrms^2*Rds 有效电流值的平方乘上MOS内阻 变压器的简单设计 首先确定已知参数： 1）开关频率：Fsw； 2）变压器的效率：η； 3）最大占空比：Dmax； 4）输入电压范围：Vinmin,Vinmax 5）输出电压 Vout 6）输出电流Iout 7）K=0.4(DCM=1,CCM=0.3~0.5)； 8）输出二极管管压降Vf 9）辅助绕组电压Vb 10）辅助绕组二极管管压降Vfb 设计步骤一 输入功率 Pin=(Vout*Iout) /η 输入电流平均值 Iin_avg=Pin/(√2*Vinmin*Dmax) 初级电感量Lp=(√2*Vinmin*Dmax)^2/2*Pin*Fsw*K 纹波电流 ⊿I= √2*Vinmin*Dmax/Lp*Fsw 设计步骤二 再确认参数 根据设计功率和结构空间选择磁芯 选好磁芯确定磁芯材质选出ui值 确定材质找出相对温度的Bs(饱和磁通密度)一般选择60°相对的Bs. 找出Ae（磁芯实际截面面积）、Acw（磁芯总卷线截面面积）、Ve（磁芯实效体积）值 设计步骤三 计算输入电流峰值Ipk=(Iin_avg*⊿I/2)*1.2 计算AP值 AP=Ae*Acw 计算初级圈数确认选择 NP1= (√2*Vinmin*Dmax)/ui*Fsw*Ae NP2=LP*Ipk/Bs*Ae NP= | NP1 if NP1NP2 | NP2 otherwise 匝比的计算 n=[Dmax/(1-Dmax)]/Vout+Vf 次级线圈的计算 NS=NP/n 辅助绕组线圈的计算Nfb=(Vf+Vfb/Vout+Vf)*NS 反推验证Dmax Dmax=[n*(Vout+Vf)]/[√2*Vinmin+n*(Vout+Vf)] 气隙的计算 Lg=4*3.14*10^-7*NP^2*Ae/Lp 为什么要开气隙？ 反激变换器中，变压器起着电感和变压器的双重作用，因而变压器磁芯处于直流偏磁状态，为防磁饱和因此要加入气隙。 防止磁芯饱和不仅只有开气隙一种方法，另外一种是增加磁心的体积；不过通常设计时空间已经限制了磁芯的大小，所以实际设计中开气隙的方法应用的比较多； 这两种方法都可以使磁心的磁滞回线变得“扁平”，这样对于相同的直流偏压，就降低了工作磁通的密度。 关于反激变压器的气隙 变压器的线径选择 变压器的线径计算是有规定的，特别是反激式电源变压器更应该注意？ 自然冷却时j=1.5~4A/mm2，强迫冷风时3~5A/mm2。 在不同的频率下选取d也是不同的，在200KHz以下时，一般为4~5A/mm2，在200KHz以上时，一般为