開關(guān)電源設(shè)計(jì)全過程(已修改)
2024-10-12 19:17 本頁面
【正文】 開關(guān)電源設(shè)計(jì)全過程1 目的 希望以簡(jiǎn)短的篇幅,將公司目前設(shè)計(jì)的流程做介紹,若有介紹不當(dāng)之處,請(qǐng)不吝指教. 2 設(shè)計(jì)步驟: 繪線路圖、PCB Layout. 變壓器計(jì)算. 零件選用. 設(shè)計(jì)驗(yàn)證. 3 設(shè)計(jì)流程介紹(以DA14B33為例): 線路圖、PCB Layout請(qǐng)參考資識(shí)庫中說明. 變壓器計(jì)算: 變壓器是整個(gè)電源供應(yīng)器的重要核心,所以變壓器的計(jì)算及驗(yàn)証是很重要的,以下即就DA14B33變壓器做介紹. 決定變壓器的材質(zhì)及尺寸: 依據(jù)變壓器計(jì)算公式 B(max) = 鐵心飽合的磁通密度(Gauss)216。 Lp = 一次側(cè)電感值(uH)216。 216。 Ip = 一次側(cè)峰值電流(A) Np = 一次側(cè)(主線圈)圈數(shù)216。 Ae = 鐵心截面積(cm2)216。 B(max)216。 依鐵心的材質(zhì)及本身的溫度來決定,以TDK Ferrite Core PC40為例,100℃時(shí)的B(max)為3900 Gauss,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮零件誤差,所以一般取3000~3500 Gauss之間,若所設(shè)計(jì)的power為Adapter(有外殼)則應(yīng)取3000 Gauss左右,以避免鐵心因高溫而飽合,一般而言鐵心的尺寸越大,Ae越高,所以可以做較大瓦數(shù)的Power. 決定一次側(cè)濾波電容: 濾波電容的決定,可以決定電容器上的Vin(min),濾波電容越大,Vin(win)越高,可以做較大瓦數(shù)的Power,但相對(duì)價(jià)格亦較高. 決定變壓器線徑及線數(shù): 當(dāng)變壓器決定后,變壓器的Bobbin即可決定,依據(jù)Bobbin的槽寬,可決定變壓器的線徑及線數(shù),亦可計(jì)算出線徑的電流密度,電流密度一般以6A/mm2為參考,電流密度對(duì)變壓器的設(shè)計(jì)而言,只能當(dāng)做參考值,最終應(yīng)以溫昇記錄為準(zhǔn). 決定Duty cycle (工作週期): 由以下公式可決定Duty cycle ,Duty cycle的設(shè)計(jì)一般以50%為基準(zhǔn),Duty cycle若超過50%易導(dǎo)致振盪的發(fā)生. NS = 二次側(cè)圈數(shù)216。 NP =216。 一次側(cè)圈數(shù) Vo = 輸出電壓216。 VD= 二極體順向電壓216。 Vin(min) = 濾波電容上的谷點(diǎn)電壓216。 D =216。 工作週期(Duty cycle) 決定Ip值: Ip = 一次側(cè)峰值電流216。 Iav = 一次側(cè)平均電流216。 Pout = 輸出瓦數(shù)216。 效率216。 PWM震盪頻率216。 決定輔助電源的圈數(shù): 依據(jù)變壓器的圈比關(guān)係,可決定輔助電源的圈數(shù)及電壓. 決定MOSFET及二次側(cè)二極體的Stress(應(yīng)力): 依據(jù)變壓器的圈比關(guān)係,可以初步計(jì)算出變壓器的應(yīng)力(Stress)是否符合選用零件的規(guī)格,計(jì)算時(shí)以輸入電壓264V(電容器上為380V)為基準(zhǔn). 其它: 若輸出電壓為5V以下,且必須使用TL431而非TL432時(shí),須考慮多一組繞組提供Photo coupler及TL431使用. 將所得資料代入 公式中,如此可得出B(max),若B(max)值太高或太低則參數(shù)必須重新調(diào)整. DA14B33變壓器計(jì)算: (),Core = EI28,可繞面積(槽寬)=10mm,Margin Tape =178。 (每邊),剩馀可繞面積=. 假設(shè)fT = 45 KHz ,Vin(min)=90V,178。 =,.=(cosθ),Lp=1600 Uh 計(jì)算式:178。 變壓器材質(zhì)及尺寸:l 178。 由以上假設(shè)可知材質(zhì)為PC40,尺寸=EI28,Ae=,可繞面積(槽寬)=10mm,因Margin ,. 假設(shè)濾波電容使用47uF/400V,Vin(min)暫定90V.178。 l 決定變壓器的線徑及線數(shù): 178。 電流密度= 可繞圈數(shù)= 178。 電流密度= 假設(shè)使用4P,則178。 電流密度= 可繞圈數(shù)= 決定Dutyl cycle: 假設(shè)Np=44T,Ns=2T,VD=(使用schottky Diode)178。 決定
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