1、.開關(guān)電源 設(shè)計(jì)步驟步驟 1 確定開關(guān)電源的基本參數(shù) 交流輸入電壓最小值umin 交流輸入電壓最大值umax 電網(wǎng)頻率 fl開關(guān)頻率 f 輸出電壓 vo(v): 已知 輸出功率 po(w):已知 電源效率 : 一般取 80% 損耗分配系數(shù) z:z 表示次級(jí)損耗與總損耗的比值,z=0 表示全部損耗發(fā)生在初級(jí) ,z=1 表示發(fā)生在次級(jí) . 一般取 z=0.5步驟 2 根據(jù)輸出要求 , 選擇反饋電路 的類型以及反饋電壓vfb步驟 3 根據(jù) u,po值確定輸入濾波 電容 cin、直流輸入電壓最小值vimin 令整流橋的響應(yīng)時(shí)間 tc=3ms 根據(jù) u, 查處 cin 值 得到 vimin確定 cin,

2、vimin 值u(v) po(w) 比例系數(shù) ( f/w) cin( f) vimin(v) 固定輸入 :100/115 已知 23 (23) po 90 通用輸入 :85265 已知 23 (23) po 90固定輸入 :230 35 已知1 po 240步驟 4 根據(jù) u, 確定 vor、vb 根據(jù) u 由表查出 vor、vb值 由 vb值來選擇 tvsu(v)初級(jí)感應(yīng)電壓 vor(v) 鉗位二極管反向擊穿電壓vb(v)固定輸入 :100/115 60 90通用輸入 :85265 135 200固定輸入 :230 35 135 200步驟 5 根據(jù) vimin 和 vor來確定最大 占空比

3、 dmax 設(shè)定 mosfet的導(dǎo)通電壓 vds(on) 應(yīng)在 u=umin 時(shí)確定 dmax值,dmax隨 u 升高而減小步驟 6 確定初級(jí) 紋波電流 ir 與初級(jí)峰值電流 ip 的比值 krp,krp=ir/ip u(v) krp最小值 ( 連續(xù)模式 ) 最大值 ( 不連續(xù)模式 )固定輸入 :100/115 0.4 1通用輸入 :85265 0.4 1固定輸入 :230 35 0.6 1;.步驟 7 確定初級(jí)波形的參數(shù) 輸入電流的平均值iavg 初級(jí)峰值電流 ip 初級(jí)脈動(dòng)電流 ir 初級(jí)有效值電流 irms步驟 8 根據(jù)電子數(shù)據(jù)表和所需ip 值 選擇 topswitch芯片 考慮電流熱效

4、應(yīng) 會(huì)使 25下定義的極限電流降低10%,所選芯片的極限電流最小值 ilimit(min)應(yīng)滿足 :0.9 ilimit(min)ip步驟 9 和 10 計(jì)算芯片結(jié)溫 tj 按下式結(jié)算 :tj i2rmsrds(on)+1/2cxt(vimax+vor) 2 f r+25式中 cxt是漏極電路結(jié)點(diǎn)的等效電容, 即高頻變壓器 初級(jí)繞組 分布電容 如果 tj100, 應(yīng)選功率較大的芯片步驟 11 驗(yàn)算 ipip=0.9ilimit(min) 輸入新的 krp且從最小值開始 迭代 , 直到 krp=1 檢查 ip 值是否符合要求 迭代 krp=1或 ip=0.9ilimit(min)步驟 12 計(jì)算

5、高頻 變壓器初級(jí)電感量 lp,lp 單位為 h步驟 13 選擇變壓器所使用的 磁芯和骨架 , 查出以下參數(shù) : 磁芯有效橫截面積sj(cm2), 即有效磁通面積 . 磁芯的有效 磁路長度 l(cm) 磁芯在不留間隙時(shí)與匝數(shù)相關(guān)的等效電感al(h/匝 2) 骨架寬帶 b(mm)步驟 14 為初級(jí)層數(shù) d 和次級(jí)繞組匝數(shù)ns賦值 開始時(shí)取 d 2( 在整個(gè)迭代中使1d2) 取 ns=1(100v/115v 交流輸入 ), 或 ns=0.6(220v 或?qū)挿秶涣鬏斎?) ns=0.6 (vo+vf1) 在使用公式計(jì)算時(shí)可能需要迭代步驟 15 計(jì)算初級(jí)繞組匝數(shù) np和反饋繞組匝數(shù) nf 設(shè)定輸出 整

6、流管正向壓降 vf1 設(shè)定反饋電路整流管正向壓降vf2 計(jì)算 np;. 計(jì)算 nf步驟 16步驟 22 設(shè)定最大磁通密度 bm、初級(jí)繞組 電流密度 j、磁芯的 氣隙寬度 , 進(jìn)行迭代 . 設(shè)置安全邊距 m,在 230v交流輸入或?qū)挿秶斎霑r(shí) m=3mm,在 110v/115v 交流輸入時(shí) m=1.5mm使.用三重 絕緣線時(shí) m=0 最大磁通密度 bm=0.20.3t若 bm0.3t,需增加磁芯的橫截面積或增加初級(jí)匝數(shù)np,使 bm在 0.20.3t 范圍之內(nèi) . 如 bm10a/mm2,應(yīng)選較粗的導(dǎo)線并配以較大尺寸的磁芯和骨架 , 使 j10a/mm2.若j4a/mm2;也可適當(dāng)增加 np的匝

7、數(shù) . 確定初級(jí)繞組最小直徑( 裸線 )dpm(mm) 確定初級(jí)繞組最大外徑( 帶絕緣層 )dpm(mm) 根據(jù)初級(jí)層數(shù) d、骨架寬帶 b 和安全邊距 m計(jì)算有效骨架寬帶be(mm)be=d(b-2m)然后計(jì)算初級(jí)導(dǎo)線外徑 ( 帶絕緣層 )dpm:dpmbe/np步驟 23 確定次級(jí)參數(shù) isp、 isrms、iri 、 dsm、dsm 次級(jí)峰值電流 isp(a) isp=ip (np/ns) 次級(jí)有效值電流isrms(a) 輸出濾波電容上的紋波電流iri(a) 次級(jí)導(dǎo)線最小直徑 ( 裸線 )dsm(mm) 次級(jí)導(dǎo)線最大外徑 ( 帶絕緣層 )dsm(mm)步驟 24 確定 v(br)s、v(b

8、r)fb 次級(jí)整流管最大反向 峰值電壓 v(br)sv(br)svo+vimaxns/np 反饋級(jí)整流管最大反向峰值電壓v(br)fb v(br)fbvfb+ vimaxnf/np步驟 25 選擇鉗位二極管和阻塞二極管步驟 26 選擇輸出整流管步驟 27 利用步驟 23 得到的 iri, 選擇輸出濾波電容cout 濾波電容 cout在 105、 100khz時(shí)的紋波電流應(yīng) iri 要選擇等效串連 電阻 r0 很低的電解電容 為減少大電流輸出時(shí)的紋波電流iri, 可將幾只濾波電容并聯(lián)使用, 以降低電;.容的 r0 值和等效電感 l0 cout的容量與最大輸出電流iom有關(guān)步驟 2829 當(dāng)輸出端

9、的紋波電壓超過規(guī)定值時(shí), 應(yīng)再增加一級(jí)lc濾波器 濾波電感 l=2.24.7 h.當(dāng) iom1a時(shí)可采用 非晶合金磁性材料 制成的磁珠 ; 大電流時(shí)應(yīng)選用磁環(huán)繞制成的 扼流圈 . 為減小 l 上的壓降 , 宜選較大的濾波電感或增大線徑. 通常 l=3.3 h 濾波電容 c 取 120f /35v, 要求 r0 很小步驟 30 選擇反饋電路中的整流管步驟 31 選擇反饋濾波電容反饋濾波電容應(yīng)取0.1 f /50v 陶瓷電容器步驟 32 選擇控制端電容及串連電阻控制端電容一般取47f /10v, 采用普通電解電容即可. 與之相串連的電阻可選6.2 、 1/4w,在不連續(xù)模式下可省掉此電阻.步驟 33 選定反饋電路步驟 34 選擇輸入整流橋 整流橋的反向擊穿電壓vbr1.25 2umax 設(shè)輸入有效值電流為irms,整流橋額定有效值電流為ibr, 使 ibr2irms.計(jì)算 irms公式如下 :cos 為開關(guān)電源 功率因數(shù) , 一般為 0.50.7, 可取 cos 0.5步驟 35 設(shè)計(jì)完畢在所有的相關(guān)參數(shù)中