單端反激開關電源的變壓器

單端反激開關電源的變壓器實質上是一個耦合電感，它要承擔著儲能、變壓、傳遞能量等工作。下面對工作于連續(xù)模式和斷續(xù)模式的單端反激變換器的變壓器設計進行了總結。1、已知的參數這些參數由設計人員根據用戶的需求和電路的特點確定，包括:輸入電壓Vin、輸出電壓Vout、每路輸出的功率Pout、效率n、開關頻率fs(或周期T)、線路主開關管的耐壓Vmos。ou2、計算在反激變換器中，副邊反射電壓即反激電壓Vf與輸入電壓之和不能高過主開關管的耐壓，同時還要留有一定的裕量(此處假設為150V)。反激電壓由下式確定：Vf=VMos-VinDCMax-150V反激電壓和輸出電壓的關系由原、副邊的匝比確定。所以確定了反激電壓之后，就可以確定原、副邊的匝比了。Np/Ns=Vf/Vout另外，反激電源的最大占空比出現在最低輸入電壓、最大輸出功率的狀態(tài)，根據在穩(wěn)態(tài)下，變壓器的磁平衡，可以有下式：VinDCMin***DMax=Vf,(1-^Max)設在最大占空比時，當開關管開通時，原邊電流為I*當開關管關斷時，原邊電流上升到Ip2。若Ip1為0，則說明變換器工作于斷續(xù)模式，否則工作于連續(xù)模式。由能量守恒，我們有下式：1/2-(I+I)-D?V=P/nvp1p2，MaxinDCMinout一般連續(xù)模式設計，我們令Ip2=3Ip1這樣就可以求出變換器的原邊電流，由此可以得到原邊電感量:Lp=DMax，VinDCMin/fs，AIp對于連續(xù)模式，AI=I-I=2I「對于斷續(xù)模式，AI=1。pp2p1p1pp2可由AwAe法求出所要鐵芯：AwAe=(Lp?Ip22?1O4/Bw.K0?Kj)1.14在上式中，Aw為磁芯窗口面積，單位為cm2Ae為磁芯截面積，單位為cm2Lp為原邊電感量，單位為HI：為原邊峰值電流，單位為ABw為磁芯工作磁感應強度，單位為TK；為窗口有效使用系數，根據安規(guī)的要求和輸出路數決定，一般為0.2?0.4K.為電流密度系數，一般取395A/cm2根據求得的AwAe值選擇合適的磁芯，一般盡量選擇窗口長寬之比比較大的磁芯，這樣磁芯的窗口有效使用系數較高，同時可以減小漏感。有了磁芯就可以求出原邊的匝數。根據下式：Np=Lp.Ip2.104/Bw?Ae再根據原、副邊的匝比關系可以求出副邊的匝數。有時求的匝數不是整數，這時應該調整某些參數，使原、副邊的匝數合適。為了避免磁芯飽和，我們應該在磁回路中加入一個適當的氣隙，計算如下：lg=0.4n,Np2,Ae,10-8/Lp在上式中，lg為氣隙長度，單位為cmNpS為原邊匝數，A：為磁芯的截面積，單位為cm2Lp為原邊電感量，單位為H至此，單端反激開關電源變壓器的主要參數設計完成。我們應該在設計完成后核算窗口面積是否夠大、變壓器的損耗和溫升是否可以接受。同時，在變壓器的制作中還有一些工藝問題要單端反激開關電源的變壓器實質上是一個耦合電感，它要承擔著儲能、變壓、傳遞能量等工作。下面對工作于連續(xù)模式和斷續(xù)模式的單端反激變換器的變壓器設計進行了總結。1、已知的參數這些參數由設計人員根據用戶的需求和電路的特點確定，包括:輸入電壓vin、輸出電壓vout、每路輸出的功率Pout、效率n、開關頻率fs(或周期T)、線路主開關管的耐壓vmos。"2、計算在反激變換器中，副邊反射電壓即反激電壓Vf與輸入電壓之和不能高過主開關管的耐壓，同時還要留有一定的裕量(此處假設為150V)。反激電壓由下式確定：Vf=VMos-V1nDCMax-150V反激電壓和輸出電壓的關系由原、副邊的匝比確定。所以確定了反激電壓之后，就可以確定原、副邊的匝比了。Np/Ns=Vf/Vout另外，反激電源的最大占空比出現在最低輸入電壓、最大輸出功率的狀態(tài)，根據在穩(wěn)態(tài)下，變壓器的磁平衡，可以有下式：VinDCMin”?DMax=Vf?(1-DMax)設在最大占空比時，當開關管開通時，原邊電流為Ip1，當開關管關斷時，原邊電流上升到Ip2。若Ip1為0，則說明變換器工作于斷續(xù)模式，否則工作于連續(xù)模式。由能量守恒，我們有下式：1/2-(I+I)-D?V=P/nvp1p2‘MaxinDCMinout1一般連續(xù)模式設計，我們令Ip2=3Ip1這樣就可以求出變換器的原邊電流，由此可以得到原邊電感量:Lp=DMax?VinDCMin/fs?A'p對于連續(xù)模式，AI=I-I=21「對于斷續(xù)模式，AI=1。pp2plplpp2可由AwAe法求出所要鐵芯：AwAe=(Lp?Ip22.1O4/Bw.Ko?Kj)i.i4在上式中，Aw為磁芯窗口面積，單位為cm2Ae為磁芯截面積，單位為cm2Lp為原邊電感量，單位為HIp2為原邊峰值電流，單位為ABw為磁芯工作磁感應強度，單位為TK0為窗口有效使用系數，根據安規(guī)的要求和輸出路數決定，一般為0.2?0.4K.為電流密度系數，一般取395A/cm2根據求得的AwAe值選擇合適的磁芯，一般盡量選擇窗口長寬之比比較大的磁芯，這樣磁芯的窗口有效使用系數較高，同時可以減小漏感。有了磁芯就可以求出原邊的匝數。根據下式：Np=Lp?Ip2?104/Bw?Ae再根據原、副邊的匝比關系可以求出副邊的匝數。有時求的匝數不是整數，這時應該調整某些參數，使原、副邊的匝數合適。為了避免磁芯飽和，我們應該在磁回路中加入一個適當的氣隙，計算如下：lg=0.4n?Np2?Ae?10-8/Lp在上式中，lg為氣隙長度，單位為cmNpS為原邊匝數，A：為磁芯的截面積，單位為cm2Lp為原邊電感量，單位為H至此，單端反激開關電源變壓器的主要參數設計完成。我們應該在設計完成后核算窗口面積是否夠大、變壓器的損耗和溫升是否可以接受。同時，在變壓器的制作中還有一些工藝問題需要注意。/icview-17097-1-1.html［恩智浦半導體(NXPSemiconductors)技術論壇］主題：單端自激式(RCC)反激開關電源調試技巧單端自激式(RCC)反激開關電源雖然效率低、調試麻煩，但是，它電路簡單，更可貴的是具有“自我保護能力”---當輸出過重或短路時，可自動進入間歇振蕩保護模式并且嘯叫“提醒”用戶，而保護自己不被破壞。因此，單端自激式(RCC)開關電源一直也受到重視并廣泛使用。關于單端自激式(RCC)反激開關電源的原理非常簡單，就不贅述；但是該電路調試比較困難，這里以下圖為例，簡要說明其調試步驟及項目.

調試用設備：1、調壓器2、示波器3、萬用表4、其他（功率電阻，電位器，電容，電阻等等）調式步驟及項目：1、PCB及焊接情況檢查檢測輸入輸出有無短路，元件極性是否正確，有無觸碰等;2、振蕩調試輸出接一半負載，將輸入電壓慢慢調高，將示波器探頭靠近變壓器，看是否振蕩。通常幾十伏（因負載而異）就可聽到振蕩的吱吱聲；若已到滿電壓仍然無振蕩，說明振蕩電路有問題。重點查：A、起振電阻：R8B、震蕩管：Q2C、正反饋回路：C8,D6,R6D、振蕩變壓器：極性是否正確3、穩(wěn)壓調試將輸入電壓慢慢調高，監(jiān)視輸出電壓變化，輸出電壓VCC+15VA逐漸增大，當到15V時，應不隨輸入電壓再繼續(xù)增大；若繼續(xù)增大，就要檢查穩(wěn)壓電路：A、次級穩(wěn)壓部分：R1,R2,U1,R4;B、光耦：PS1C、初級穩(wěn)壓部分：D1,C3;R5,Q1;4、重載啟動調試在輸出接1.2倍的最大負載，輸入電壓調至允許最低值，上電，觀察波形和輸出電壓；若啟動迅速，波形、電壓正常說明該項正常；若進入間歇振蕩，或輸出電壓偏低就要檢查或調節(jié)以下元件：A、起振電阻：R8B、正反饋：R6,C8C、過流檢測電阻：R12D、過壓保護：DW15、恒流驅動調試在輸出接1.2倍的最大負載，輸入電壓調至允許最高值，減小驅動，剛好使輸出電壓降低，在適當加大一點即可；調節(jié)：A、驅動：R6,C8B、恒流驅動：DW2,R106、過流保護調試在輸出接1.2倍的最大負載，輸入電壓調至允許最低值，將驅動加大一些，繼續(xù)加重負載，觀察R12兩端電壓波形，調節(jié)R12使輸出電壓降低?；貜驮寗?。7、過壓保護調試輸出接一半額定負載，將輸入電壓慢慢調高，監(jiān)視輸出電壓變化，輸出電壓VCC+15VA逐漸增大，當到15V時，再增加十幾伏。短接光耦兩輸入端，看VCC+15VA端電壓值，調節(jié)DW1，使輸出電壓不超過18V—20V(根據要求掌握)。再將輸入電壓調至允許最高值，重復上述過程；8、穩(wěn)定性調試輸出接一半額定負載，將輸入電壓調至允許最高值，將輸出負載逐漸減小直至間歇振蕩，調節(jié)：A、反饋補償：C1,C2,R3B、動態(tài)恒流驅