微波EDA网,见证研发工程师的成长!
首页 > 硬件设计 > 电源设计 > 开关电源设计及过程概述

开关电源设计及过程概述

时间:12-07 来源:互联网 点击:

它:

  若输出电压为5V以下,且必须使用TL431而非TL432时,须考虑多一组绕组提供Photo coupler及TL431使用。

  3.2.9 将所得资料代入 公式中,如此可得出B(max),若B(max)值太高或太低则参数必须重新调整。

  3.2.10 DA-14B33变压器计算:

  输出瓦数13.2W(3.3V/4A),Core = EI-28,可绕面积(槽宽)=10mm,Margin Tape =? 2.8mm(每边),剩余可绕面积=4.4mm.

  假设fT = 45 KHz ,Vin(min)=90V,? =0.7,P.F.=0.5(cosθ),Lp=1600 Uh

  计算式:

  变压器材质及尺寸:l

  由以上假设可知材质为PC-40,尺寸=EI-28,Ae=0.86cm2,可绕面积(槽宽)=10mm,因Margin Tape使用2.8mm,所以剩余可绕面积为4.4mm.

  假设滤波电容使用47uF/400V,Vin(min)暂定90V.

  决定变压器的线径及线数:

  假设NP使用0.32ψ的线

  电流密度=

  可绕圈数=

  假设Secondary使用0.35ψ的线

  电流密度=

  假设使用4P,则

  电流密度=

  可绕圈数=

  决定Dutyl cycle:

  假设Np=44T,Ns=2T,VD=0.5(使用schottky Diode)

  决定Ip值:

  决定辅助电源的圈数:

  假设辅助电源=12V

  NA1=6.3圈

  假设使用0.23ψ的线

  可绕圈数=

  若NA1=6Tx2P,则辅助电源=11.4V

  决定MOSFET及二次侧二极体的Stress(应力):

  MOSFET(Q1) =最高输入电压(380V)+ =

  =463.6V

  Diode(D5)=输出电压(Vo)+ x最高输入电压(380V)=

  =20.57V

  Diode(D4)=

  = =41.4V

  其它:

  因为输出为3.3V,而TL431的Vref值为2.5V,若再加上photo coupler上的压降约1.2V,将使得输出电压无法推动Photo coupler及TL431,所以必须另外增加一组线圈提供回授路径所需的电压。

  假设NA2 = 4T使用0.35ψ线,则

  可绕圈数= ,所以可将NA2定为4Tx2P

  变压器的接线图:

  3.3 零件选用:

  零件位置(标注)请参考线路图: (DA-14B33 Schematic)

  3.3.1 FS1:

  由变压器计算得到Iin值,以此Iin值(0.42A)可知使用公司共用料2A/250V,设计时亦须考虑Pin(max)时的Iin是否会超过保险丝的额定值。

  3.3.2 TR1(热敏电阻):

  电源启动的瞬间,由於C1(一次侧滤波电容)短路,导致Iin电流很大,虽然时间很短暂,但亦可能对Power产生伤害,所以必须在滤波电容之前加装一个热敏电阻,以限制开机瞬间Iin在Spec之内(115V/30A,230V/60A),但因热敏电阻亦会消耗功率,所以不可放太大的阻值(否则会影响效率),一般使用SCK053(3A/5Ω),若C1电容使用较大的值,则必须考虑将热敏电阻的阻值变大(一般使用在大瓦数的Power上)。

  3.3.3 VDR1(突波吸收器):

  当雷极发生时,可能会损坏零件,进而影响Power的正常动作,所以必须在靠AC输入端 (Fuse之後),加上突波吸收器来保护Power(一般常用07D471K),但若有价格上的考量,可先忽略不装。

  3.3.4 CY1,CY2(Y-Cap):

  Y-Cap一般可分为Y1及Y2电容,若AC Input有FG(3 Pin)一般使用Y2- Cap , AC Input若为2Pin(只有L,N)一般使用Y1-Cap,Y1与Y2的差异,除了价格外(Y1较昂贵),绝缘等级及耐压亦不同(Y1称为双重绝缘,绝缘耐压约为Y2的两倍,且在电容的本体上会有"回"符号或注明Y1),此电路因为有FG所以使用Y2-Cap,Y-Cap会影响EMI特性,一般而言越大越好,但须考虑漏电及价格问题,漏电(Leakage Current )必须符合安规须求(3Pin公司标准为750uA max)。  3.3.5 CX1(X-Cap)、RX1:

  X-Cap为防制EMI零件,EMI可分为Conduction及Radiation两部分,Conduction规范一般可分为: FCC Part 15J Class B 、 CISPR 22(EN55022) Class B 两种 , FCC测试频率在450K~30MHz,CISPR 22测试频率在150K~30MHz, Conduction可在厂内以频谱分析仪验证,Radiation 则必须到实验室验证,X-Cap 一般对低频段(150K ~ 数M之间)的EMI防制有效,一般而言X-Cap愈大,EMI防制效果愈好(但价格愈高),若X-Cap在0.22uf以上(包含0.22uf),安规规定必须要有泄放电阻(RX1,一般为1.2MΩ 1/4W)。

  3.3.6 LF1(Common Choke):

  EMI防制零件,主要影响Conduction 的中、低频段,设计时必须同时考虑EMI特性及温昇,以同样尺寸的Common Choke而言,线圈数愈多(相对的线径愈细),EMI防制效果愈好,但温昇可能较高。

  3.3.7 BD1(整流二极体):

  将AC电源以全波整流的方式转换为DC,由变压器所计算出的Iin值,可知只要使用1A/600V的整流二极体,因为是全波整流所以耐压只要600V即可。

  3.3.8 C1(滤波电容):

  由C1的大小(电容值)可决定变压器计算中的Vin(min)值,电容量愈大,Vin(min)愈高但价格亦愈高,此部分可在电路中实际验证Vin(min)是否正确,若AC Input 范围在90V~132V (Vc1 电压最高约190V),可使用耐压200V的电容;若AC Input 范围在90V~264V(或180V~264V),因Vc1电压最高约380V,所以必须使用耐压400V的电容。

Re:开关

Copyright © 2017-2020 微波EDA网 版权所有

网站地图

Top