开关电源设计
开关电源设计开发流程

开关电源设计开发流程1. 需求分析
- 确定电源输入电压范围和输出电压规格
- 确定电源输出功率和效率要求
- 确定电源尺寸和工作环境要求
2. 拓扑结构选择
- 分析常见拓扑结构的优缺点
- 根据需求选择合适的拓扑结构
3. 关键器件选择
- 选择功率开关管
- 选择变压器
- 选择输出滤波电容和其他辅助器件
4. 电路设计
- 进行电路原理设计和仿真验证
- 进行PCB布局设计
5. 电源原型制作与调试
- 制作样机电路板
- 对电路进行调试和测试
- 进行功率和效率测试
6. 电磁兼容性(EMC)设计
- 分析电路的EMC问题
- 采取相应的EMC设计措施
7. 热设计
- 进行热分析和模拟
- 设计散热结构
8. 机械结构设计
- 确定外壳尺寸和材料
- 设计机械结构和组装工艺
9. 安全认证和标准符合性
- 进行安全认证测试
- 确保满足相关标准和规范
10. 试产和量产
- 制作小批量试产样品
- 进行可靠性测试和改进
- 量产和交付
这个流程概括了开关电源设计开发的主要步骤,具体细节需要根据实际产品需求进行调整和完善。
良好的设计流程有助于提高开发效率,确保产品质量和可靠性。
开关电源工程化实用设计指南

开关电源工程化实用设计指南开关电源是一种非常重要的电力转换设备,它可以将输入的直流电压转换为输出的交流电压,从而满足各种电子设备的供电需求。
开关电源的工程化实用设计是一项涉及到多个领域的技术工作,包括电路设计、磁性元件设计、功率转换器设计、控制器设计和可靠性设计等。
下面将介绍开关电源的工程化实用设计指南。
一、电路设计开关电源的电路设计是整个设计的核心,也是最关键的一步。
在电路设计中,需要考虑以下几个方面的因素:输入和输出电压:开关电源的输入和输出电压需要根据电子设备的实际需求来确定。
在输入电压方面,需要考虑到电网电压的波动和噪声等因素,确保开关电源能够稳定工作。
在输出电压方面,需要根据电子设备的功率和负载特性来进行设计,确保输出的电压能够满足电子设备的供电需求。
功率容量:开关电源的功率容量需要根据电子设备的功率需求来确定。
在确定功率容量时,需要考虑到开关电源的最大负载和可能出现的峰值负载等因素,确保开关电源的功率容量足够且不会出现过载或损坏的情况。
电路拓扑:开关电源的电路拓扑是指其基本电路结构。
根据不同的需求,可以选择不同的电路拓扑来进行设计。
常用的电路拓扑包括BUCK型、BOOST型、BUCK-BOOST型等,需要根据实际情况来选择合适的电路拓扑。
控制方式:开关电源的控制方式是指如何控制开关管的导通和关断,以达到稳定输出电压的目的。
常用的控制方式包括脉冲宽度调制(PWM)、脉冲频率调制(PFM)和电流模式控制等,需要根据实际情况来选择合适的控制方式。
二、磁性元件设计开关电源中的磁性元件主要包括电感和变压器,它们在功率转换器中起到重要的作用。
在磁性元件设计中,需要考虑以下几个方面的因素:磁芯材料:磁芯材料的选择是磁性元件设计的关键。
常用的磁芯材料包括铁氧体、坡莫合金和非晶合金等,需要根据实际情况来选择合适的磁芯材料。
线圈设计:线圈设计是磁性元件设计的另一个关键因素。
在电感设计中,需要考虑到线圈的匝数、线径和绕制方式等因素,以确保电感能够满足开关电源的负载需求。
开关电源设计

第一章开关电源设计的一般考虑在设计开关电源之前,应当仔细研究要设计的电源技术要求。
现以一个通信电源模块的例子来说明设计要考虑的问题。
该模块的技术规范如下:1 电气性能除非另外说明,所有参数是在输入电压为220V,交流50Hz以及环境温度25℃下测试和规定的.表1.1调压范围2 效率额定电压输出电流限流范围过压范围调压范围1I(max)54.9V 28A 110% 58.8- 52.55- 45.7 >87%Imax 61.2V 52.75V 45.9V1.1 输入电压:单相交流额定电压有效值220V±20%频率:频率范围 45-65Hz电流:在满载运行时,输入220V,小于8A。
在264V时,冲击电流不大于18A效率:负载由50%-100%为表2.1值功率因数:大于0.90,负载在50%以上,大于0.95谐波失真:符合IEC 555-2要求启动延迟:在接通电源3秒内输出达到它的额定电平保持时间:输入176V有效值,满载,大于10mS1.2 输出电压:在满载时,输出电压设定在表1值的±0.2%电流:负载电流从零到最大值(参看表1),过流保护开始是恒流,当电压降低到一定值得时,电流截止.稳压特性:负载变化由零变到100%, 输入电压由176V变到264V最坏情况下输出电压变化不超过200mV.瞬态响应:在没有电池连接到输出端时,负载由10%变化到100%,或由满载变化的10%,恢复时间应当在2mS之内.最大输出电压偏摆应当小于1V.静态漏电流:当模块关断时,最大反向泄漏电流小于5mA.温度系数:模块在整个工作温度范围内≤±0.015%.温升漂移:在起初30秒内,±0.1%输出噪音:输出噪音满足通信电源标准,衡重杂音<2mV.1.3 保护输入:输入端保护保险丝定额为13A.输出过压:按表 1.1设置过压跳闸电压,输出电压超过这个电平时,将使模块锁定在跳闸状态.通过断开交流输入电源使模块复位.输出过流:过流特性按表1.1的给定值示于图1.过流时,恒流到60%电压,然后电流电压转折下降.(最后将残留与短路相同的状态)输出反接:在输入反接时,在外电路设置了一个保险丝烧断(<32A/ 55V)过热:内部检测器禁止模块在过热下工作,一旦温度减少到正常值以下,自动复位.1.4 显示和指示功能输入监视:输入电网正常显示.输出监视:输出电压正常显示.(过压情况关断).限流指示:限流工作状态显示.负载指示:负载大于低限电流显示.继电器:输入和输出和输入正常同时正常显示。
开关电源电气可靠性设计

开关器件在开关过程中会产生di/dt 和dv/dt,导致电磁干扰。
变压器是开关电源中的重要元件,其 初级和次级绕组之间存在寄生电容, 会产生电磁干扰。
电磁屏蔽技术应用
1
电磁屏蔽是抑制电磁干扰的重要手段之一,通过 屏蔽可以有效地减小电磁干扰的传播。
2
电磁屏蔽主要分为静电屏蔽和电磁屏蔽两种,静 电屏蔽主要通过接地实现,而电磁屏蔽主要通过 使用导电材料实现。
失效模式与影响分析( FMEA)
对电源潜在的失效模式进行分 类和评估,确定其对系统可靠 性的影响程度。
故障树分析(FTA)
通过建立电源故障与潜在失效 模式之间的逻辑关系,找出导 致故障的原因和途径。
失效物理分析(FA)
可靠性工程技术
对失效的电源进行物理层面的 分析,包括材料、结构、工艺 等方面的研究,找出失效的根 本原因。
定期检查
定期对电源进行检查,包括外观、连接、元器件等,确保电源的正 常运行。
清洁保养
定期对电源进行清洁保养,保持电源的清洁和干燥,防止灰尘和潮 湿对电源的影响。
更换损坏元器件
如果发现电源中的元器件损坏,应及时更换,防止故障扩大。
THANKS
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设计目标 优化电源性能,提高电源效率。
提高开关电源的电气可靠性,减少故障率。 降低维护成本,提高生产效率。
02
开关电源电路设计
输入滤波电路设计
01
02
03
滤波电容
用于滤除输入电源中的高 频噪声,提高电源稳定性 。
滤波电感
用于抑制电流的突变,减 少电磁干扰。
保险丝
用于保护电路免受过载或 短路引起的故障。
运用可靠性工程原理和方法, 对电源进行设计、制造、试验 和使用过程中的可靠性管理, 提高电源的电气可靠性。
开关电源设计

一个比较好的解决方案是:以轻巧的高频变压器取代笨重的工频变压器,采用脉冲调制技术的直流--直流变换器型稳压电源,即我们马上就要讲到的开关电源。
开关电源具有管耗小、效率高、稳压范围宽及体积小、重量轻等优点,目前已在各种电子仪器和设备、航空和宇宙飞行器、发射机、电子计算机、通讯设备和电视机、录放像机等中得到了广泛应用。
开关电源按变换方式可分为以下四大类:1、AC/DC 开关电源2、DC/DC 开关电源3、DC/AC 逆变器4、AC/AC 变频器目前只将前面两类称为开关电源,将后面两类分别称为逆变器和变频器。
开关电源按应用方式可分为以下三大类:1、外置电源与设备分开放置的电源模块或电源系统,如:---通信用一次电源模块和系统---电力操作电源模块和系统---手机电池充电器---笔记本电脑的Adapter---各类手提设备、便携设备的电池充电器等等2、内置电源放在设备内部的电源模块或电源系统,如:---计算机内部的SilverBox和VRM---家电(如:普通电视机、等离子电视机、液晶电视机)内部的供电电源---工业控制设备内部的电源---仪器中使用的电源---通信设备内部的电源模块和系统---复印机、传真机、打印机等的内部电源等等3、板上电源放在设备内单板上的电源模块,如:---标准砖类电源(全砖、半砖、1/4砖、1/8砖)---非隔离POL(Point of Load 负载点)变换器---VRM(V oltage regulator module电压调节模块)和VRD(V oltage regulator down)---小功率SMD电源---SIP和DIP电源等等开发一个开关电源产品所需要的基本技能:1、认识组成开关电源的所有元器件2、掌握各种元器件的电气性能和电路符号3、会自己制作各种磁芯元件4、会正确装配电源中的各个部分5、了解电源各项指标的意义并掌握如何测试的方法6、会使用仪器对装配后的电源进行正确的调试,优化和折中7、会对获得的实验结果进行分析,并进行总结8、会从不同渠道不断地学习电源知识并能够和别人交流开发一个开关电源产品所需要的专业理论知识:1、有源PFC的拓扑分析,控制与设计2、DC/DC功率变换器的拓扑与稳态分析3、开关电源的功率级参数设计4、开关电源的控制与动态分析5、开关电源的小信号分析与设计6、开关电源的大信号分析与设计7、开关电源的EMI分析与设计8、开关电源的热分析与设计9、开关电源的容差分析与设计10、开关电源的各种保护技术11、开关电源的同步整流技术12、开关电源的模块均流控制技术有些技术很成熟了,只要查表或者使用现成电路或专用芯片就可以做好。
精通开关电源设计

1.4.3 buckboost变换器 31
1.4.4 电路地参考点 32
1.4.5 buckboost变换器的结构 33
1.4.6 开关节点 33
1.4.7 buckboost电路分析 34
1.4.8 buckboost电路的性质 35
7.22 反馈网络传递函数 198
7.23 闭环 200
7.24 环路稳定性判据 201
7.25 带积分器的开环波特图 201
7.26 抵消lc滤波器双重极点 203
7.27 esr零点 203
7.28 3型运算放大器补偿网络的设计 204
7.29 反馈环路优化 207
7.30 输入纹波抑制 209
2.18.2 电流纹波率 78
2.18.3 峰值电流 79
2.18.4 磁通密度 79
2.18.5 线圈损耗 80
2.18.6 磁心损耗 81
2.18.7 温升 81
2.19 计算其他最恶劣应力 82
2.19.1 最恶劣磁心损耗 82
2.19.2 二极管最恶劣损耗 83
2.19.3 开关管最恶劣损耗 83
1.2.8 基于lc的开关调整器 10
1.2.9 寄生参数的影响 10
1.2.10 高频率开关时产生的问题 11
1.2.11 可靠性、使用寿命和热管理 12
1.2.12 降低应力 14
1.2.13 技术进步 14
1.3 认识电感 15
1.3.1 电容/电感和电压/电流 15
1.3.2 电感电容充电/放电电路 15
2.17.1 “磁场纹波率” 74
开关电源可靠性设计
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目 录
• 开关电源可靠性概述 • 开关电源可靠性设计原则 • 开关电源可靠性设计技术 • 开关电源可靠性试验 • 开关电源可靠性管理 • 开关电源可靠性案例分析
01
CATALOGUE
开关电源可靠性概述
开关电源的可靠性定义
开关电源的可靠性定义为在规 定的工作条件下和规定的时间 内,完成规定功能的能力。
THANKS
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选择符合国家标准和规范的防雷器件,如压敏电阻、气体放电管等,以保护开关电源免受雷电过电压的冲击。
防雷电路设计
针对雷电过电压的冲击,可设计相应的防雷电路,提高开关电源的耐压性能和可靠性。
04
CATALOGUE
开关电源可靠性试验
环境试验
01
02
03
04
温度试验
评估开关电源在各种温度下的 性能和稳定性。
失效率是指设备在规定条件下,单位时间内发生故障的概率。可靠度是 指在规定条件下,设备在给定时间内不发生故障的概率。故障率是指在 规定条件下,单位时间内发生故障的概率。
开关电源的可靠性影响因素
元器件的可靠性:元器件的可靠 性直接影响到整个电源的可靠性 。
制造工艺:制造工艺的精湛程度 直接影响到电源的质量和可靠性 。
湿度试验
检测开关电源在各种湿度条件 下的性能和稳定性。
振动试验
模拟运输或使用过程中可能遇 到的振动,以检验开关电源的
机械性能。
冲击试验
模拟开关电源在运输或使用过 程中可能受到的冲击,以检验
其抵抗机械应力的能力。
寿命试验
负载寿命试验
在规定负载条件下测试开关电源的寿 命。
空载寿命试验
开关电源设计(精通型)
开关电源设计(精通型)一、开关电源基本原理及分类1. 基本原理开关电源的工作原理是通过控制开关器件的导通与关断,实现电能的高效转换。
它主要由输入整流滤波电路、开关变压器、输出整流滤波电路和控制电路组成。
在开关电源中,开关器件将输入的交流电压转换为高频脉冲电压,通过开关变压器实现电压的升降,经过输出整流滤波电路,得到稳定的直流电压。
2. 分类(1)PWM(脉冲宽度调制)型开关电源:通过调节脉冲宽度来控制输出电压,具有高效、高精度等特点。
(2)PFM(脉冲频率调制)型开关电源:通过调节脉冲频率来控制输出电压,适用于负载变化较大的场合。
二、开关电源关键技术与设计要点1. 高频变压器设计(1)选用合适的磁芯材料,保证变压器在高频工作时的磁通密度不超过饱和磁通密度。
(2)合理设计变压器的绕组匝数比,以满足输出电压和电流的要求。
(3)考虑变压器损耗,包括铜损、铁损和杂散损耗,确保变压器具有较高的效率。
2. 开关器件的选择与应用(1)开关频率:根据开关电源的设计要求,选择合适的开关频率。
(2)电压和电流等级:确保开关器件能承受最大电压和电流。
(3)功率损耗:选择低损耗的开关器件,提高开关电源的效率。
(4)驱动方式:根据开关器件的特点,选择合适的驱动电路。
3. 控制电路设计(1)稳定性:确保控制电路在各种工况下都能稳定工作。
(2)精度:提高控制电路的采样精度,降低输出电压的波动。
(3)保护功能:设置过压、过流、短路等保护功能,提高开关电源的可靠性。
三、开关电源设计实例分析1. 确定设计指标输入电压:AC 85265V输出电压:DC 24V输出电流:4.17A效率:≥90%2. 高频变压器设计选用EE型磁芯,计算磁芯尺寸、绕组匝数和线径。
3. 开关器件选择根据设计指标,选择一款适合的MOSFET作为开关器件。
4. 控制电路设计采用UC3842作为控制芯片,设计控制电路,实现开关电源的稳压输出。
5. 实验验证搭建实验平台,对设计的开关电源进行测试,验证其性能指标是否符合要求。
开关电源设计步骤
开关电源设计步骤
1.需求分析(100字)
在设计开关电源之前,首先需要明确设计的目标和需求。
这包括输出电压、输出电流、输入电压范围、效率要求、输出电流稳定性等。
根据不同的需求,确定开关电源的拓扑和参数。
2.电路设计(300字)
在进行电路设计之前,需要选择开关电源的拓扑结构。
常见的拓扑结构有Buck、Boost、Buck-Boost、Sepic等。
根据需求和所选拓扑结构,设计主要电路模块包括开关管、滤波电感、修正电容、输出滤波电容等。
3.电路实现(300字)
根据电路设计确定的电路参数,在电路板上布线,连接各个器件和元件。
布线时需考虑到电路的稳定性和抗干扰能力。
注意分离高压和低压区域,减少互相干扰。
4.性能评估(200字)
完成电路实现后,需要进行性能评估,检验设计是否满足预期需求。
主要评估指标包括输出电压稳定性、负载调整能力、效率、开关频率、静态功耗、温度等。
通过测试数据和实际情况进行比较,查找问题和优化空间。
5.优化(200字)
根据性能评估的结果和问题分析,进行电路的优化。
优化可以包括改进布线、更换元器件、调整控制策略等。
目的是提高电路的性能,使其更加稳定、高效和可靠。
总结:
开关电源设计步骤包括需求分析、电路设计、电路实现、性能评估和优化。
通过明确需求,选择合适的拓扑结构,并根据电路设计参数进行电路实现,然后进行性能评估和优化。
这些步骤相互关联,需要不断地调整和优化,以得到满足需求的高性能开关电源设计。
开关电源设计毕业论文
开关电源设计毕业论文一、内容综述随着科技的飞速发展,开关电源设计已成为现代电子设备不可或缺的一环。
本文将带你走进开关电源设计的世界,一探其奥妙和实用之处。
在这里我们不仅仅是研究技术,更是在寻找实用性和性能之间的平衡。
我们所关心的不仅是理论数据,更是其在现实应用中的表现。
首先我们要了解开关电源设计的基本概念和原理,了解电源在电子设备中的角色和功能后,我们就会知道电源不仅仅是设备运行的能源供应者,更是整个设备稳定性的关键。
开关电源设计就是在这个基础上,通过技术和创新来提升电源的性能和效率。
1. 开关电源的背景和意义开关电源在我们的日常生活中可以说是无处不在,从家庭电器的使用到工业设备的运行,再到数据中心的高效运作,开关电源都是不可或缺的重要角色。
为什么我们会对开关电源的研究这么重视呢?这里面可是有深意的,听我慢慢道来。
2. 开关电源设计的研究现状和发展趋势开关电源设计在现代电子领域可是风头正劲的话题,大家都知道,开关电源是我们生活中电子产品的心脏,它不断地为我们身边的电子设备输送“能量”。
那么现在开关电源设计的研究现状是怎样的呢?随着科技的飞速发展,开关电源设计技术也在不断进步。
虽然传统的开关电源设计已经能满足一些基本需求,但随着人们对电子设备性能要求的提高,新的技术和方法也在不断涌现。
例如智能化、小型化、高效化已成为当下开关电源设计的重要方向。
3. 论文研究的目的、内容和方法首先写这篇论文的目的,就是想通过研究和设计开关电源,解决现实中遇到的一些问题,比如电源效率不高、稳定性不好等等。
毕竟开关电源在我们的日常生活中应用广泛,涉及到很多领域,比如计算机、通信、家电等等。
所以研究开关电源设计,不仅具有理论价值,还有很大的实际意义。
那么我们研究的内容是什么呢?简单来说就是分析开关电源的工作原理,研究其设计过程,然后设计出一个既实用又高效的开关电源。
在这个过程中,我们还要研究不同材料的选用、电路设计、散热方案等等。
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开关电源设计步骤
步骤1 确定开关电源的基本参数
①交流输入电压最小值umin
②交流输入电压最大值umax
③电网频率Fl 开关频率f
④输出电压VO(V):已知
⑤输出功率PO(W):已知
⑥电源效率η:一般取80%
⑦损耗分配系数Z:Z表示次级损耗与总损耗的比值,Z=0表示全部损耗发生在初级,Z=1表示发生步骤2 根据输出要求,选择反馈电路的类型以及反馈电压VFB
步骤3 根据u,PO值确定输入滤波电容CIN、直流输入电压最小值VImin
①令整流桥的响应时间tc=3ms
②根据u,查处CIN值
③得到Vimin
确定CIN,VImin值
CIN(μF)VImin(V)
u(V)PO(W)比例系数(μF/W)
已知2~3(2~3)×PO≥90
固定输入:100/115
已知2~3(2~3)×PO≥90
通用输入:85~265
已知1PO≥240
固定输入:230±35
步骤4 根据u,确定VOR、VB
①根据u由表查出VOR、VB值
②由VB值来选择TVS
钳位二极管 反向击穿电压VB(V)
u(V)初级感应电压VOR(V)
固定输入:100/1156090
通用输入:85~265135200
固定输入:230±35135200
步骤5 根据Vimin和VOR来确定最大占空比Dmax
①设定MOSFET的导通电压VDS(ON)
②应在u=umin时确定Dmax值,Dmax随u升高而减小
步骤6 确定初级纹波电流IR与初级峰值电流IP的比值KRP,KRP=IR/IP
u(V)KRP
最大值(不连续模式)
最小值(连续模式)
固定输入:100/1150.41
通用输入:85~2650.41
固定输入:230±350.61
步骤7 确定初级波形的参数
①输入电流的平均值IAVG
② 初级峰值电流IP
③ 初级脉动电流IR
④ 初级有效值电流IRMS
步骤8 根据电子数据表和所需IP值 选择TOPSwitch芯片
① 考虑电流热效应会使25℃下定义的极限电流降低10%,所选芯片的极限电流最小值ILIMIT(min)应满足步骤9和10 计算芯片结温Tj
① 按下式结算:
Tj=[I2RMS×RDS(ON)+1/2×CXT×(VImax+VOR) 2 f ]×Rθ+25℃
式中CXT是漏极电路结点的等效电容,即高频变压器初级绕组分布电容
② 如果Tj>100℃,应选功率较大的芯片
步骤11 验算IP IP=0.9ILIMIT(min)
①输入新的KRP且从最小值开始迭代,直到KRP=1
②检查IP值是否符合要求
③迭代KRP=1或IP=0.9ILIMIT(min)
步骤12 计算高频变压器初级电感量LP,LP单位为μH
步骤13 选择变压器所使用的磁芯和骨架,查出以下参数:
①磁芯有效横截面积Sj(cm2),即有效磁通面积。
②磁芯的有效磁路长度l(cm)
③磁芯在不留间隙时与匝数相关的等效电感AL(μH/匝2)
④骨架宽带b(mm)
步骤14 为初级层数d和次级绕组匝数Ns赋值
①开始时取d=2(在整个迭代中使1≤d≤2)
②取Ns=1(100V/115V交流输入),或Ns=0.6(220V或宽范围交流输入)
③Ns=0.6×(VO+VF1)
④在使用公式计算时可能需要迭代
步骤15 计算初级绕组匝数Np和反馈绕组匝数NF
①设定输出整流管正向压降VF1
②设定反馈电路整流管正向压降VF2
③计算NP
④计算NF
步骤16~步骤22 设定最大磁通密度BM、初级绕组电流密度J、磁芯的气隙宽度δ,进行迭代。
①设置安全边距M,在230V交流输入或宽范围输入时M=3mm,在110V/115V交流输入时M=1.5mm。
②最大磁通密度BM=0.2~0.3T
若BM>0.3T,需增加磁芯的横截面积或增加初级匝数NP,使BM在0.2~0.3T范围之内。
如BM<0.2T,就③磁芯气隙宽度δ≥0.051mm
δ=40πSJ(NP2/1000LP-1/1000AL)
要求δ≥0.051mm,若小于此值,需增大磁芯尺寸或增加NP值。
④初级绕组的电流密度J=(4~10)A/mm2
若J>10A/mm2,应选较粗的导线并配以较大尺寸的磁芯和骨架,使J<10A/mm2。
若J<4A/mm2,宜选较
⑤确定初级绕组最小直径(裸线)DPm(mm)
⑥确定初级绕组最大外径(带绝缘层)DPM(mm)
⑦ 根据初级层数d、骨架宽带b和安全边距M计算有效骨架宽带be(mm)
be=d(b-2M)
然后计算初级导线外径(带绝缘层)DPM:DPM=be/NP
步骤23 确定次级参数ISP、ISRMS、IRI、DSM、DSm
①次级峰值电流ISP(A)
ISP=IP×(NP/NS)
② 次级有效值电流ISRMS(A)
③输出滤波电容上的纹波电流IRI(A)
⑤次级导线最小直径(裸线)DSm(mm)
⑥次级导线最大外径(带绝缘层)DSM(mm)
步骤24 确定V(BR)S、V(BR)FB
①次级整流管最大反向峰值电压V(BR)S
V(BR)S=VO+VImax×NS/NP
②反馈级整流管最大反向峰值电压V(BR)FB
V(BR)FB=VFB+ VImax×NF/NP
步骤25 选择钳位二极管和阻塞二极管
步骤26 选择输出整流管
步骤27 利用步骤23得到的IRI,选择输出滤波电容COUT
①滤波电容COUT在105℃、100KHZ时的纹波电流应≥IRI
②要选择等效串连电阻r0很低的电解电容
③为减少大电流输出时的纹波电流IRI,可将几只滤波电容并联使用,以降低电容的r0值和等效电
④COUT的容量与最大输出电流IOM有关
步骤28~29 当输出端的纹波电压超过规定值时,应再增加一级LC滤波器
①滤波电感L=2.2~4.7μH。
当IOM<1A时可采用非晶合金磁性材料制成的磁珠;大电流时应选用磁
②为减小L上的压降,宜选较大的滤波电感或增大线径。
通常L=3.3μH
③滤波电容C取120μF /35V,要求r0很小
步骤30 选择反馈电路中的整流管
步骤31 选择反馈滤波电容
反馈滤波电容应取0.1μF /50V陶瓷电容器
步骤32 选择控制端电容及串连电阻
控制端电容一般取47μF /10V,采用普通电解电容即可。
与之相串连的电阻可选6.2Ω、1/4W,在 步骤33选定反馈电路
步骤34选择输入整流桥
① 整流桥的反向击穿电压VBR≥1.25√2 umax
③设输入有效值电流为IRMS,整流桥额定有效值电流为IBR,使IBR≥2IRMS。
计算IRMS公式如下
cosθ为开关电源功率因数,一般为0.5~0.7,可取cosθ=0.5
步骤35 设计完毕
在所有的相关参数中,只有3个参数需要在设计过程中进行检查并核对是否在允许的范围之内。
它们是最
u
损耗发生在初级,Z=1表示发生在次级。
一般取Z=0.5
电流最小值ILIMIT(min)应满足:0.9 ILIMIT(min)≥IP
宽度δ,进行迭代。
0V/115V交流输入时M=1.5mm。
使用三重绝缘线时M=0
T范围之内。
如BM<0.2T,就应选择尺寸较小的磁芯或减小NP值。
mm2。
若J<4A/mm2,宜选较细的导线和较小的磁芯骨架,使J>4A/mm2;也可适当增加NP的匝数。
,以降低电容的r0值和等效电感L0
制成的磁珠;大电流时应选用磁环绕制成的扼流圈。
连的电阻可选6.2Ω、1/4W,在不连续模式下可省掉此电阻。
≥2IRMS。
计算IRMS公式如下:
在允许的范围之内。
它们是最大磁通密度BM(要求BM=0.2T~0.3T)、磁芯的气隙宽度δ(要求δ≥0.051mm)、初
加NP的匝数。
度δ(要求δ≥0.051mm)、初级电流密度J(规定J=4~10A/mm2)。
这3个参数在设计的每一步都要检查,确保其在
的每一步都要检查,确保其在允许的范围之内。