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先大概定一个IC,然后查其DATASHEET得知其工作频率范围,再根据公式AP=Aw.Ae=Pt*10^4/2Bm.Fsw.J.Ku初步选磁芯,因为体积和功率已知,所以按一般原则一般频率越高,变压器可以选小一点,做6-7W的功率一般就选EE16,而且价格相对不高,在这我选IW的36XX,工作频率可以到130K,原边反馈,工作于QR模式,宽电压,效率不错,有保护功能,相对可能也好过EMI些。
Primary-sidefeedbackeliminatesopto-isolatorsand
●
simplifesdesign
Quasi-resonantoperationforhighestoveralleffciency
EZ-EMI
●
®
designtoeasilymeetglobalEMIstandards
Upto130kHzswitchingfrequencyenablessmall
adaptersize
VerytightLEDconstantcurrentregulation
Noexternalcompensationcomponentsrequired
Built-inoutputconstant-currentcontrolwithprimary-side
feedbackforLEDdriver.
Lowstart-upcurrent(10µ
Atypical)
Built-insoftstart
Built-inshortcircuitprotectionandoutputovervoltage
protection
Currentsenseresistorshortprotection
OvertemperatureProtection
Opencircuitprotection
Universalinputrangefrom85V
●ac
to264Vac
Single-faultprotection
一些主要元件的选择:
一,电解电容,因为要工作于宽电压,所以按经验取值,1W=2UF,考虑要过EMI,可以用两个电容并联,中间加一电感,组成Π型滤波
18V*350MA=6.3W,可以取一个4.7UF+6.8UF的电解,型号最好是选低损耗因子的。
电感一般可取470UH-1.5MH,我这里取1.5MH,这个料在公司是常用料,方便。
二,功率开关管:
根据经验,此功率比较小,一般可用两安600伏的MOS管足以。
三、变压器的设计:
整个电源最关键的部分就是变压器的设计,因为它会影响到电源的可靠性、效率、EMI等等。
继续:
反激电源变压器设计的方法有几种,我这里先按自己认为简单,习惯的方法来做。
1、首先设定一些参数,最大占空比Dmax,工作频率f,磁通密度Bm;
EE16磁截面积可查表得19.2mm^2,接下来可以先求原边峰电流Ipk
Ipk=2P0/VINmin×
Dmax×
η
其中,PO=UO×
IO=18×
0.35=6.3W,VINmin=85√2-20=100V,
Dmax:
.45,η:
84%,
将以上数值代入公式求得Ipk=0.333A;
这里可以验证一下频率该值时,磁芯能否满足;
根据前面的AP公式AP=Aw.Ae=Pt*10^4/2Bm.Fsw.J.Ku,BM取0.2T,KU取0.2,J取400求得AP为0.061CM^4,而EE16的AP为0.0765CM^4,所以以上假设条件满足.
接下来到求电感量一步了,电感量的大小会影响到电路的工作模式、高、低压时的带载情况等。
根据地公式Lp=2PO/Ipk^2*Fsw*η求得LP为1.96MH,这个值可以根据实际调试的情况稍微改变一下;
这里先暂时按理论算出的取.
电感量出来后,接着可以算原边匝数了:
根据公式Np=LP*Ipk/Ae*Bm,将以上参数代入求得NP为169匝,考虑到目前手上的线径,变压器绕制的工艺问题,这里取148匝,到时还可以反回去验算Bm值,有没超过最大值。
线径可用0.15线,刚好绕满三层。
其次是求次级匝数:
NS=(VO+VF)*NP*(1-Dmax)/Vin*Dmax,求得副边为33匝。
同样考虑到手上线径问题,方便,所以选用0.3的TEX-E的线,实际调试后,这些参数都可以进行微调的。
接下来求反馈供电绕组匝数。
查看此IC的DATASHEET,了解它的工作电压VCC值。
再根据公式Na=[(VCC+Vf)/(Vo+VF)]*Ns,求得Na=22匝,可用0.2的线绕。
匝数都算好后,开始装磁芯,调电感量,一般可以在磁芯边柱垫东西,或磨磁芯中柱来开气隙,以达到要求的电感量值,这里我选后者。
开始上一些图片:
上几张PCB图
参考DS波形:
到此,变压器的设计基本完成,待调试时看看要不要修正一下,优化一下。
变压器的匝数出来后,我们现在可以选择输出二极管的型号,首先是耐压,根据
PIVS=VO+(VDCmax*NS/NP),其中VDCmax=265V√2=374.7,取375伏;
由此得出PIVS101伏,所以初步选200伏的肖特基管,电流才350MA,所以选择1-3安的管子就可以了,方便手上的样品,这里选择2A/200V的管子。
同样的方法求出反馈整流二极管为70伏,可选用4148。
因这是一个原边反馈的方案,所以电压反馈的两个电阻、还有电流检测的电阻也要计算。
变压器参数出来后,这些计算都比较简单,这里就简单说一下;
可以先假设上拉电阻值RT为22K,再根据Ksense=[Rb/(Rb+RT)]*(NA/NS),又因Ksense=1.538/VO,所以求得RB为2.2K。
电流检测电阻RCS=NTR.KC*η/2*Io,得2.7欧。
到这里,所以的主要元件都已求得,接下来可以上电调试了。
感觉没什么参与贴子,所以调试的过程就不说那么多了,经过实际调试,后来输出管用2A/100V的肖特基,变压器匝数为144:
29:
19LP:
1.87MH,反馈电阻分别为18.2K:
2.2K,电流检测电阻为3.08Ω。
下面直接上测试参数图
请问图中VDS的波形为什么会是这样的?
我是新手,来学习的。
实测电参数,电子负载CV18V;
输入电压
电流
功率
PF
输出电流
效率
90V
0.14A
7.5W
0.588
0.341A
82%
120V
0.118A
0.525
0.349A
83%
230V
0.079A
7.6W
0.417
0.352A
265V
0.073A
7.7W
0.395
0.352A
82%
原先效率最高可过85%,高低压电流变化有6MA,但EMI效果不是很理想,所以重新调试了参数,EMI余量大,所以最终定上面的参数。
上个之前效率高(84-85%),,传导过,但是辐射差的图:
感谢你参与贴子,至于波形为什么会是这样的问题,我大至如下回答你:
反激电源基本都是这样的波形,VDS的尖峰一般是由漏感等因素造成的,后面的那个波是关断时的振荡,退磁?
由于此IC是工作于QR模式,所以正常是一般都是谷底时开通,所以有如上图波形。
本人也没有系统的学过开关电源的理论,水平有限,请高手指教。
EMIl图
Ipk=2PO/VINmin*Dmax*效率
这个公式怎么推导的啊?
?
版主
公式导出如下:
输出功率:
Po=
LIp2η/2T
输入电压:
VIN=Ldi/dt
设di=Ip,且1/dt=f/Dmax,则:
VIN=LIpf/Dmax
或
Lp=VIN*Dmax/Ipf
则Po又可表示为:
Po=ηVINfDmaxIp2/2fIp=1/2ηVINDmaxIp
∴
Ip=2Po/ηVINDmax
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