应用SMR60000系列设计彩色电视机开关电源

41A620MN3机型（20″）的开关电源及变压器 BCK3904WH设计（例1）

图12给出该机电源原理图。它采用SUMSUNGICSMR60000作为其核心器件。在电路确定之后，变压器设计就是主要工作，下面给出对它的设计步骤。

1）第一步确定开关电源的电气规格

输入电压VIN=AC90～264V

输入频率50Hz/60Hz

输出1VO1=110VIO1=0.6A（用于行包及高压部分供电）

输出2VO2=21.5VIO2=0.7A（用于伴音供电）

输出3VO3=8VIO3=0.3A（用于微处理器供电）

2）第二步计算输出功率和输入功率

输出功率PO=PO1＋PO2＋PO3

=110×0.6＋21.5×0.7＋8×0.3

≈83.5W

假定效率η=85％（一般可做到） 故输入功率PI=PO/η=98.2W

3）第三步确定占空比和开关频率范围

根据实践经验，开关电源应以工作于不连续方式为设计基础，现假定最大占空比Dmax=0.5及fL=41kHz是合理的。至于最高开关频率取决于负荷，输入电流、电压等因素。一般fH≤120～150kHz即可接受。

4）第四步计算已整流的输入电压Vin对VIN=AC90VVinmin=90××0.95≈120.9V对VIN=AC264VVinmax=264××0.95

≈354.6V

应用SMR60000系列设计彩色电视机开关电源

图12用于A620MN3机型的电源原理图

式中系数0.95是考虑了整流二极管、滤波器及线路等的压降。

5）第五步计算初级电流峰值I1P和初级电感L1I1P===2.76AL1===534μH

取L1=530μH

6）第六步磁芯材料的选择选由MnZn功率铁氧体材料PC30做成的磁芯ECR42,其Se=1.94cm2，可允许POmax==94.1W，对计算的PO=83.5W是足够的。

7）第七步计算初级绕组圈数N1==×104=×104==45.7匝取45匝

式中：Se为磁芯截面积（cm2）；

Bs为在100℃时的最大饱和磁通密度,Bs=0.39T；

Br为在100℃时剩磁,Br=0.06T。

并设置磁隙为1mm左右，以防止在开机时因瞬态脉冲电流过大所引起的磁芯饱和。

8）第八步计算各次级输出及驱动绕组匣数NO3=×N1=×45=40.9匝取40匝

下面以NO1为标准计算NO2,NO3NO2=×NO1=7.8匝取8匝NO3=×NO1=2.9匝取3匝

因为MOSFET的门极驱动电压最大承受范围为±20V。为了能够有足够驱动电压，同时又不致于超过承受范围。假定驱动绕组ND的输出为±8V。则有ND≈×NO1=×45=2.98匝取ND=3匝

9）第九步定出BCK3904WH火牛的电气规格

基于上述的计算,最后我们得出了该火牛设计数据如图13所示。

42K9625ABNT5机型（25″）开关电源及其变压器

BCK4003WH的设计（例2）

图14给出该电源的整体电路。由于现在采用了SMR62000A，它允许有更大的漏极DC电流（达12A）,

图14用于K9625ABNT5机型的电源原理图

(a)BCK3904WH电气结构

(b)绕组排列（c）骨架底视图

图13BCK3904WH电气参数及结构图

应用SMR60000系列设计彩色电视机开关电源

可提供更大的功率输出。使此电源能工作在25″～29″彩色电视机中。下面给出对该火牛的设计步骤。

1）第一步确定开关电源的电气规格

输入电压VIN=AC90～264V

输入频率50Hz/60Hz

输出1VO1=145VIO1=0.7A

输出2VO2=25VIO2=1.0A

输出3VO3=8VIO3=0.3A

2）第二步计算输出功率和输入功率

输出功率PO=PO1＋PO2＋PO3

=145×0.7＋25×1.0＋8×0.3≈129W

假定效率η=85％（一般可做到）

故输入功率PI=PO/η=151.6W

3）第三步确定占空比Dmax和最低开关频率fL范围

Dmax=0.5及fL=41kHz

4）第四步计算已整流的输入电压Vin

对低压端VIN=AC90VVinmin=90××0.95≈120.9V

对高压端VIN=AC264VVinmax=264××0.95≈354.6V

5）第五步计算初级电流峰值I1P和初级电感L1I1P===4.27AL1===346μH

考虑29″机以后会多带伴音Woofer15W的功率。I1P会有所提高，故取L1=300μH

6）第六步磁芯材料的选择选磁芯ECR53（由PC30材料做成的），其磁芯截面面积Se=2.54cm2，窗口面积S=1.60cm2，该磁芯可允许最大输出功率POmax===161.3W，对计算的PO=129W是足够的。

7）第七步计算初极绕组圈数N1N1=×104=×104

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==30.6匝取32匝
8）第八步计算各次级输出及驱动绕组匣数NO1=×N1=×32=38.4匝取38匝

下面以NO1=38匝为基准求NO2、NO3：NO2=×NO1=6.5匝取NO2=6匝。NO3=×NO1=2.1匝取NO3=2匝

求驱动绕组ND：ND=×N1=2.1匝取ND=2匝

9）第九步定出BCK4003WH火牛的电气规格

基于上述的计算，最后我们得出了该火牛设计数据如图15所示。

5测试结果

51开关电源例1的测试结果

1）测试条件

主电源230V50Hz

负荷AKA120″彩色电视机

输入功耗71W(在