基于TOP204雙路輸出開關電源設計
(3)計算變壓器初級自感Lp
由于所設計的反激式變換器工作在連續(xù)導通工作模式(CCM)中,所以,開關管閉合時的電流初始值和末值根據公式(5)可得:
式中:Ip1、Ip2分別為開關管閉合時的電流初始值、末值。根據經驗,一般選擇Ip2=(2~3)Ip1,不要讓Ip1與Ip2過于接近。因為電流的斜率不夠,容易產生振蕩,取3。
由此可得峰值電流為
變壓器的初級自感Lp根據式(6)計算
式中:fs是開關頻率;Lp是初級電感量,單位H。
(3)計算變壓器初級自感Lp
由于所設計的反激式變換器工作在連續(xù)導通工作模式(CCM)中,所以,開關管閉合時的電流初始值和末值根據公式(5)可得:
式中:Ip1、Ip2分別為開關管閉合時的電流初始值、末值。根據經驗,一般選擇Ip2=(2~3)Ip1,不要讓Ip1與Ip2過于接近。因為電流的斜率不夠,容易產生振蕩,取3。
由此可得峰值電流為
變壓器的初級自感Lp根據式(6)計算
式中:fs是開關頻率;Lp是初級電感量,單位H。
(4)計算初、次級繞組匝數
利用式(7)、式(8)分別計算Np(初級繞組)、Ns(次級繞組)
式中:△B為感應強度變化量,取值在(0.2~0.3)T之間,這里取0.25,單位是T;Ae是磁芯截面積,單位cm2;Lp是初級電感量,單位H;Ip是初級峰值電流,單位A;Vo是次級繞組輸出電壓;VD是輸出整流二極管壓降。各匝數選用如下。
初級繞組匝數Np為:Np=108.3匝,取109匝。
輸出電壓Vo1=+15V,則次級繞組匝數Ns1為:Ns1=8.5匝,取9匝。
輸出電壓Vo2=-15V,則次級繞組匝數Ns2為:Ns2=12.8匝,取13匝。
反饋電壓Vo3=+7.8V,則次級繞組匝數Ns3為:Ns3=3.7匝,取4匝。
(5)計算氣隙長度
氣隙長度由式(9)計算。
式中:lg為氣隙長度,單位為cm;Np為原邊匝數,Ae為磁芯的截面積,單位為cm2;Lp為初級電感量,單位為H。
計算得lg=0.0732cm。但在實際手工繞制變壓器時,由于氣隙太小還得根據實際測試結果進行調整,以達到所要求的結果。
2.4輸出整流濾波電路設計
輸出整流濾波電路由整流二極管和濾波電容構成。輸出整流二極管的開關損耗占系統(tǒng)損耗的(5%~10%),是影響開關電源效率的主要因素,它包括正向導通損耗和反向恢復損耗。因此,為了提高開關電源的效率,在其他環(huán)節(jié)不再有可以挖掘的余地時,只能考慮如何進一步降低輸出整流器的導通電壓降。由于肖特基二極管導通時正向壓降較低,因此具有很低的正向導通損耗。此外,肖特基二極管反向恢復時間短,在降低反向恢復損耗以及消除輸出電壓中的紋波方面有明顯的性能優(yōu)勢,所以選用肖特基二極管作為整流二極管。選取的原則是,根據次級整流二極管的電壓應力公式,即:。
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