TOPSwitch Ⅱ在稳压电源中的应用

压器的设计

　　在制作单端反激式高频开关电源时，高频变压器的设计与计算是至关重要的，其工作量也是比较大的。

　　假定交流输入电压的范围是180V～260V，整流器压降和输出电压纹波为22V，最大占空比为Dmax=0.5，则

K=Uimax/Uimin=364/230=1.58

Dmin=Dmax/[(1－Dmax)K＋Dmax]=0.5/[(1－0.5)×1.58＋0.5]=0.38

Ip=2PO/(Uimin×Dmax)=2×90/(230×0.5)=1.57A

　　(1)变压器初级电感量

Lp=Uimin×Dmax/(Ip×f)=230×0.5/(1.57×100×103)=0.73mH

　　选择南京CONDA公司的PQ32/30磁芯、LP3材料、AL=1.61、磁通密度B=0.39T，变压器工作在单端状态，最大工作磁通

Bmax=B/2=0.39/2=0.19T

　　为避免出现磁饱和现象，变压器磁芯要留有空气隙，其长度

Lg=0.4×π×Lp×Ip2/(AL×B2max)=0.4×3.14×0.73×10－3×1.572/(1.61×0.192)=0.04cm

　　(2)变压器初级匝数N1

N1=Lp×Ip×104/(AL×Bmax)=0.73×10－3×1.57×104/1.61×0.19=38匝（取整）

　　（3）5V绕组匝数N3

N3=N1（UO＋UD）（1－Dmax）/(Uimin×Dmax)=38×(8＋1)(1－0.5)/(230×0.5)=1匝（取整）

　　（4）±12V绕组匝数N4、N5

N4=N5=N1（UO＋UD）（1－Dmax）/(Uimin×Dmax)=38×(15＋1)×(1－0.5)/(230×0.5)=3匝（取整）

　　（5）反馈绕组匝数N2=N4=N5

　　（6）1.25V～30V可调绕组匝数N6

N6=N1（UO＋UD）（1－Dmax）/(Uimin×Dmax)=38×(33＋1)(1－0.5)/(230×0.5)=6匝（取整）

　　在3匝处抽头

　　上述计算匝数各公式中的UO为输出电压（取额定输出电压＋稳压器压降3V），UD为快恢复二极管压降，取1V。

　　采用高强度漆包线绕制，各绕组所用漆包的线径如下：

　　N1用0.71mm

　　N2、N4、N5用0.42mm

　　N3用0.99mm

　　N6用0.72mm

　　5V绕组的输出滤波电感线圈L1选4cm磁环，用1.0mm漆包线穿绕15匝。

　　高、低压切换继电器用JZC22F，DC12V/10A，电压表的型号为85C1、表盘刻度0～30V。

　　高频变压器的计算过程是很繁琐的，要考虑大量相互关联的设计变量，费力耗时。为减轻设计者负担，美国功率集成公司特为TOPSwitch器件设计了一套EXCEL电子表格，可以在PC机上运行。应用电子表格设计电源，简单快捷，一般只要10分钟左右即可完成。中国电源学会1999年第13届年会上，曾有一篇论文，专门介绍了EXCEL电子表格，读者可参阅该文，这里不再赘述。