1、開關(guān)電源工作原理討論,銷售一部,主要內(nèi)容簡介,一：單端反激開關(guān)電源工作原理 1：開關(guān)電源拓?fù)浜喗?2：反激原理框圖 3：反激拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 4：反激工作原理 二：變壓器設(shè)計(jì) 三：實(shí)例分析,3,三種基本的非隔離開關(guān)電源,Vo=Vin *D/(1-D),Vo=Vin *D,Vo=Vin /(1-D),VoVin, Bulk 降壓型電路,VoVin, Boost 升壓型電路,VoVin 當(dāng)D0.5,buckboost 升降壓型電路,1-1：拓?fù)浣榻B,4,正激型變換器,反激型變換器,橋式變換器,三種基本的隔離開關(guān)電源,1-2：開關(guān)電源原理框圖,防雷單元,EMI單元,開關(guān)器件,采樣反饋,功率變換,整流濾波,輸

2、出濾波,PWM控制,隔離器件,輸出,1-3：反激開關(guān)電源拓?fù)?7,1-4:反激變換器（Flyback）工作原理 （電流連續(xù)模式）,根據(jù)變壓器的伏秒平衡：,8,1-4:反激變換器（Flyback）工作原理 （電流斷續(xù)模式）,根據(jù)變壓器的伏秒平衡：,Vgs,ID,Vds,D,1-D,T,Io,Vin,Vin+nVo,Im,VL,Vin,-nVo,ID-p,-nVo,根據(jù)能量守恒：,9,1-4:反激變換器（Flyback）工作原理（1）,Vr=？,10,1-4:反激變換器（Flyback）工作原理（2）,Ploss=(Vc-Vin)2/R,Ploss=(Vc)2/R,11,1-4:反激變換器（Fly

3、back）工作原理（3）,Vo=？,根據(jù)Co在DT時(shí)間的基本方程：,12,1-4:反激變換器（Flyback）工作原理（4）,多路輸出的反激變換器：,減小交叉調(diào)整率的措施： 盡量減少兩個(gè)繞組之間的漏感。 在輔助輸出一路中加入尖峰抑制器（飽和電感） 主路輸出工作于電流連續(xù)模式。 采用雙路加權(quán)反饋的控制方式,13,1-4:反激變換器（Flyback）特征總結(jié),缺點(diǎn)： 輸出紋波電流大。 輸出控制特性非線性。 通常需要輔助的吸收回路。 轉(zhuǎn)換效率較低。,優(yōu)點(diǎn)： 電路簡單。 輸入電壓范圍廣。 容易實(shí)現(xiàn)多路輸出。,三：變壓器計(jì)算,基本步驟 1：確定Dmax和Vor 2：求匝比 3：求初級(jí)電感量Lp 4：選擇

4、磁芯 5：求最小初級(jí)匝數(shù) 6：初級(jí)，次級(jí)和反饋繞組匝數(shù)關(guān)系 7：選擇線徑，確定初次級(jí)繞組的匝數(shù)和股數(shù),反激電源簡化電路,3-2：變壓器設(shè)計(jì),參數(shù)設(shè)定：初級(jí)匝數(shù)-Np，次級(jí)匝數(shù)Ns，輸入母線直流電壓為Vin，匝比為n，VDf為續(xù)流二極管反向耐壓，Vo為輸出電壓，Vor為反射電壓，D為MOS開通占空比，Ton為MOS導(dǎo)通時(shí)間，Vleg為變壓器漏感產(chǎn)生的尖峰電壓 N=Np/Ns 3-1 Vds=Vinmax+Vleg+Vor 3-2 Vin*Ton=Vor*Toff 3-3 Dmax=Vor/(Vmin+Vor） 3-4 n=Vor/(VO+Vd) 3-5,V=Lpdi（t）/dt 3-6 BCM:

5、Vp=Lp*Ip/Ton 3-7 Ip=2*Pi*K/(Vin*Dmax) 3-8 Lp=Vp*Ton/Ip=(Vin*Dmax)2/(2*Pi*K*Fs) 3-9 BCM,DCM:K=1,CCM:85V-265V K=0.40.6, 185V-253V K=0.6-0.8,磁芯選擇 Ap=Aw*AE=(Pt*10000)/(2*Bm*f*J*Ku) Pt=Po/+Po J 電流密度，A/cm2,(300-500) Ku 繞組系數(shù) 0.20.5 最小匝數(shù) Np=Lp*Ip/(Bm*Ae)=Vinmin*Dmax*106/(Fs*Bm*Ae) Lp單位取uH，Ip取A，Bm取T，Ae取mm2，

6、N=Np/Ns, Nb/Ns=(Vb+Vd1)/(Vo+Vd2) 線徑選取： 電流密度J建議取4-6A/mm2， Irms/(*r*r)=J,三：實(shí)例分析,開關(guān)電源設(shè)計(jì)實(shí)例 規(guī)格要求： 已知的條件 Vacmin=90V Vdcmin=90*1.4=126V Vacmax=264V Vdcmax=264*1.4=369.6 Iomax=1.2A, 設(shè)定D=0.45 磁感應(yīng)強(qiáng)度Bm=0.3T Pomax=12*1=12A，Pi=Po/u=12/0.7=17W,實(shí)際例子,參數(shù)計(jì)算-1,輸入電解電容 Ve=VdcMax*1.1=369*1.1=405.6V,故取400V耐壓電解電容 Ce常規(guī)以經(jīng)驗(yàn)公式

7、取值,180V-264V輸入時(shí)， 1uF/W 90V-264V輸入時(shí)，2uF/W 此處P=12*1/=12W，全電壓下12*2=24，故取20uF 輸出電解電容 根據(jù)紋波和耐壓可以計(jì)算得到，公式比較復(fù)雜，此處不做介紹，以我之前的經(jīng)驗(yàn)，1000uF/A比較合適。 輸出電解電容總共1330uF。,參數(shù)計(jì)算-2,變壓器原邊參數(shù)計(jì)算 V=L*di/dtVdcmin=Lp*Ip/(Ton) 3-1 Pin=Po/ 85%=Vdcmin*Iidc=Vdcmin*D*Ip/2 3-2 由3-1和3-2得到 Lp=(Vdcmin*D)2/(2*Pi*Fs) 本例 Lp=(90*1.4*0.45)2/(2*12

8、*60*103/0.7)=1.5mH Ip=Pi*2/(Vdcmin*D)=0.6A Irms=Ip*（D/3）=0.23A 變壓器磁芯可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇， Ap=（ Pt*10000)/(2*Bm*f*J*Ku)=(29*10000）/(2*0.25*60*1000*400*0.3)=0.0806cm4=806mm4,參數(shù)計(jì)算-3,由查表可得EF20的AP=1013mm4可以滿足要求。 EF20 的Ae=33.5mm2 Vor*(1-D)=Vdcmin*D n=Vor/(Vo+Vd)=103/13=7.9 Np=Lp*Ip/(Bm*Ae)=1.5*0.6*1000/（0.3*33.5)=89.5 取90匝 Ns=90/7.9=11.4 取11匝 Nb=(Vb+Vd)*Ns/(Vo+Vd)=(12+0.5)*11/(12+0.5)=11匝 變壓器線徑計(jì)算 Irms=J*S=J*pi*(D/2)2 D=2*（Irms/(J*pi) Dp=2* （0.23/(5*3.14)=0.24,取0.25mm的線 Ds=2* (（0.23*7.9）/(5*3.14)=0.7mm， 考慮趨膚效應(yīng)，取兩股0.5mm線并饒,參數(shù)設(shè)計(jì)-4,MOS管參數(shù) Vds=Vor+Vdcmax+Vlm Vds=vor+Vdcmax+Vlm=103+370+Vlm