正激式开关电源设计详解

"正激式开关电源的设计文档探讨了正激式开关电源与反激式开关电源的区别，技术指标，工作频率的选择，最大导通时间的确定，以及变压器匝比的计算方法。" 正激式开关电源是开关电源的一种类型，与反激式电源不同，它的高频变压器仅用于传递能量，而不承担储能功能。这使得正激式电源在设计上更接近传统的变压器设计，但需要考虑如磁复位和同步整流等问题。在功率需求介于50至250W，特别是低压大电流的应用场景下，正激式电源显得更为适用。 技术指标是设计开关电源的基础，例如，一个110W的正激式开关电源，可能需要的输入电压为单相交流220V，输入电压变动范围为160Vac到235Vac，工作频率为50Hz，输出电压为5.5V@20A。这些参数决定了电源的基本性能和尺寸。 工作频率的选择对电源的性能至关重要。较高的工作频率可以减小变压器和滤波器的体积，提高响应速度，但也会增加开关元件的热损耗和噪声，并对元器件选择和电路设计带来挑战。例如，如果选择基本工作频率为200kHz，那么每个周期的时间为5μs。 最大导通时间是开关电源中的关键参数，通常选择在40%至45%之间，以平衡效率和元件应力。在本例中，如果[pic]=45%，则最大导通时间为2.25μs。这个参数直接影响主开关元件、输出二极管的耐压、输出保持时间，以及变压器和滤波器的尺寸。 至于变压器的设计，计算匝比是必不可少的步骤。通过理解初级和次级电压之间的关系，可以计算出次级输出电压。例如，次级电压[pic]与[pic]+[pic]+[pic]的关系可以通过“等积变形”的概念来理解，这有助于确定变压器的初级和次级线圈的比例，从而满足所需的输出电压。 正激式开关电源的设计涉及多方面的考量，包括电源的工作特性和效率，以及各个关键参数的优化。设计者需要根据具体应用需求，平衡各种因素，以实现高效、可靠的电源系统。