一款一款IC开关电源的反激式变压器设计方案开关电源的反激式变压器设计方案
导读:本文介绍的是一款用于单片集成开关IC开关电源的反激式变压器的设计方案。 1〕反激式变压器设计
介绍 反激式电源变换器设计的关键因素之一是变压器的设计。在此我们所说的变压器不是真正意义上的变
压器,而更多的是一个能量存储装置。在变压器初级导通期间能量存储在磁芯的气隙中,关断期间存储的能量
被传送给输出。初次级的电流不是同时流动的。因此它更多的被认为是一个带有次级绕组的电感。 反激电
路的主要优势是成本,简单和容易得到多路输出。反激式拓扑对于100W以内的系统是实用和廉价的。大于
100W的系统由于着重降低装置的电压和电流,其它诸如正激变换器方式就变得更有成效。 反激式变压器设
导读:本文介绍的是一款用于单片集成开关导读:本文介绍的是一款用于单片集成开关IC开关电源的反激式变压器的设计方案。开关电源的反激式变压器的设计方案。
1〕反激式变压器设计介绍
反激式电源变换器设计的关键因素之一是变压器的设计。在此我们所说的变压器不是真正意义上的变压器,而更多的是一
个能量存储装置。在变压器初级导通期间能量存储在磁芯的气隙中,关断期间存储的能量被传送给输出。初次级的电流不是同
时流动的。因此它更多的被认为是一个带有次级绕组的电感。
反激电路的主要优势是成本,简单和容易得到多路输出。反激式拓扑对于100W以内的系统是实用和廉价的。大于100W
的系统由于着重降低装置的电压和电流,其它诸如正激变换器方式就变得更有成效。
反激式变压器设计是一个反复的过程,因为与它的变量个数有关,但是它不是很困难,稍有经验就可快速和容易的处理。
在变压器设计之前的重点是定义电源参数,诸如输入电压,输出功率,工作频率,占空比等。根据这些我们就可以计算出变压
器参数,选择合适的磁芯。如果计算参数没有落在设计范围内,重复计算是必要的。利用网站上的EXCEL电子表格可以容易
的处理这些步骤。
属于ISMPS IC的IR40xx系列初设计应用于准谐振方式,这意味变压器工作于不连续模式(磁场不连续,当变压器中的能
量传递到次边后磁场反回到零)。在PRC模式中的变压器通常也工作于不连续状态,若工作于连续状态时工作频率设置的很
低(约20KHz时一般不实用,因为需要较大尺寸的磁芯)。因此本应用手册仅包含不连续设计的实例。
2〕电源设计所需的标准
在开始变压器设计之前,根据电源的规范必须定义一些参数如下:
1〕工作频率-FMin
2〕预计电源效率-η≈0.85~0.9(高压输出),0.75~0.85(低压输出)
3〕直流总线电压-Vmin如110V时输入电压85Vac,可有10V抖动)
4〕占空比-Dm(建议值为0.5)
5)串联谐振电容值-Cres〔建议取值范围为100pf~1.5nf,见图1〕
3〕变压器设计步骤
首先计算总输出功率,它包括所有次级输出功率,辅助输出功率和输出二极管的压降。通常主要输出电流若大于1A使用
肖特基二极管,小于1A使用快恢复二极管,当小电流输出时辅助绕组可用1N4148整流(建议辅助电压为18V,电流为30mA)
输出功率(Po)计算的是总的输出功率。
根据Po变压器的初级电感可由下式计算出。