基于ICE2A165的反激式开关电源设计与实现
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动化。
Ｏ ． ５ ３ ４
（ ３ ）
１ ． １ ． ３二 次绕 组 匝 数计 算
主 输 出绕 组 ：
＝ ２ ． ７ （ 匝） （ ４ ）
收稿 日期 ： ２ ０ １ ７ ． ０ １ ． １ ０
只要主输 出绕组 匝数大 于上式 的计算值 。 开关 管
３ ５ ｌ １ ＾ ｎ Ⅳ １ ＾ ， ． ａ ｕ ｔ ｏ — ａ ｐ ｐ ｌ ｙ ． ｃ ｏ ｍ 自动 化 应 用
１ ． １ ． ２原 边 绕 组 匝数 的选 取
原 边经 滤波 后 的直 流 电压 的范 围为 ： ２ １ ０ － ３ ７ ０ Ｖ 。
取 电源电压最低 、 负载最大时 ， 最 大 占空 比为 ５ ０ ％， 开
１ ． １ 高频 变压器的设计 １ ． １ ． １变压 器 磁 芯 的 选 择
一
图 １ 开 关 电源 原 理 图
２ ０ ０ ０ ， 变 压 器 的 窗 口利 用 系 数 Ｋ ＝ ０ － ３ ， 绕 组 电 流 密 度
Ｋｒ ＝ ３ Ａ ／ ａｍ ｒ ， 则：
４ Ａ ＝ ３ ． ４ ２ ＰＮ
．
款 多 路 输 出 的 开 关 电 源 。该 电 源 由 电 源（ １ ）
根据 ４ Ａ 的 计 算 值 选 择 Ｅ Ｉ ４ ０磁 芯 为 变 压 器 磁 芯 骨 架 。对 于 Ｅ Ｉ ４ ０磁 芯 ，其 磁 芯 截 面 积 为 ： ４ ＝ １ － ２ ×
１ ． ２ ＝１ ． ４ ４ ｅ ｍ ； 窗 口面 积 为 ： ４ ＝ ０ ． ８ ｘ ２ ． ３ ＝ １ ． ８ ４ ｃ ｍ。 ； 磁 路
Ｉ Ｃ Ｅ ２ Ａ１ ６ ５和 外 围 电路 组 成 ，设 计 指 标 为 ：输 人 电 压 ２ ２ ０ ＋ ＿ ２ ０ ％之 间 ； 输 入频 率 ５ ０ Ｈ ｚ ／ ６ ０ Ｈ ｚ ： 输 出 电 压 电 流 ｌ ２ Ｖ ／ Ｏ ． ５ Ａ、 一 １ ２ Ｖ ／ ０ ． ５ Ａ、 ５ Ｖ ／ １ Ａ、 ３ ‘ ３ Ｖ ／ ０ ． ５ Ａ； 工 作 温 度一 ３ ５ ～ ８ ０ ℃； 输 出 电压 精 度 ≤１ ％。
ｌ开关 电 源 设 计
基于 Ｉ Ｃ Ｅ ２ Ａ １ ６ ５的反 激 式 开 关 电源 原 理 如 图 １ 所 示 。整 个 电路 由输 入 整 流 滤 波 电 路 、 高频压器 、 芯片启 动 电路 、 稳 压 电路 、 驱动输 出电路 、 反 馈 电 路 和 保 护 电
路等组成 。
长度 ： ／ ＝ ９ ． ２ ｘ １ ０ 之ｍ；面 积 乘 积 为 ： Ａ ＝ １ ． ４ ４ ｘ １ ． ８ ４ ＝ ２ ． ６ ５ ｅ ｍ 。而 ２ ． ６ ５ ｃ ｍ ＞ ０ ． ８ ３ ｅ ｍ 。 所以 Ｅ Ｉ ４ ０满 足 电 源 输 出 功 率 能力 的要 求 。
系 统 解 决 方 案
基于 Ｉ Ｃ Ｅ ２ Ａ１ ６ ５的反 激式开 关 电源设 计与实现
米保 全 。 姜毅 龙 。 李 许 军
（ 甘 肃机 电职 业技 术 学院 ， 甘肃 天 水 ７ ４ １ ０ ０ １ ）
摘
要： 介 绍 一 种基 于 Ｉ Ｃ Ｅ ２ Ａ１ ６ ５芯 片的单 端反 激 式 多路 输 出开 关 电源 ， 并 对 高频 变压 器 、 Ｉ Ｃ Ｅ ２ Ａ１ ６ ５为核 心 的调
根 据 对 磁 芯 性 能 的综 合 对 比 ．本 文 选 用 锰 一 锌 铁
原边 电流最大值 的计算 ：
＝
氧体为磁 芯材料 ，锰一 锌铁氧体 的饱和磁感应 强度为 ５ ０ ０ ０ Ｇ ｓ ，取 最大磁 通密度 ＝ ０ ． ２ Ｔ ，相对磁 导率 ， ＝
作 者 简 介 ：米 保 全 （ １ ９ ６ ６ 一） ， 副教 授 ， 研 究 方 向为 电气 自
控 电路 ． 以及反 馈 电路进 行 了设 计和 电路 参数 计 算 ， 阐述 开关 电源保 护 功能 ， 分 析样 机测 试结 果 。
关键 词 ： Ｉ Ｃ Ｅ ２ Ａ１ ６ ５ ； 开关 电源 ； 高频 变压 器 ； 多路 输 出
中图分 类号 ： Ｔ Ｎ８ ６
文献 标识 码 ： Ａ
０引 言
的驱动 电源 。但近些年来 ， 随着 电子控制 系统功能 和
性能不断 的提高 ， 对 开 关 电 源 的性 能 要 求 也 不 断 的 提 高， 包 括多 路输 出 、 不 同电压等 级输 出 、 高 稳定性 、 高 负载能力 、 高频 、 低波纹 、 低 噪声 等技 术 要 求 。 本文根据 一般嵌入式 系统对 电源的要求 ． 设计 了
系 统 解 决 方 案
就 不 会 过 压 。故 取 主 输 出绕 组 匝数 为 ： Ⅳ ５ ＝ ５ （ 匝） 。
器 Ｐ Ｃ ８ １ ７构 成 反 馈 电 路 ，反 馈 信 号 由 引 脚 ２引 入 Ｉ Ｃ Ｅ ２ Ａ １ ６ ５内部 来 完 成 稳 压 控 制 。其 稳 压 原 理 为 ， 当某 种 干扰 引起输 出电压升 高 ， ５ Ｖ 电 压 输 出端 经 取 样 电
估 算 总 的输 出 功 率 为 ： Ｐ ｎ ＝ １ ８ ． ６ ５ （ Ｗ） ， 估 算 输 入 功
关频率为 １ ０ ０ ｋ Ｈ ｚ 可 得 原 边 匝数 ： Ｎ ｌ ＝ ＿ ５ ７ （ 匝） （ ２ ）
率为 尸 Ｉ Ｎ ＝ Ｐ ｏ ｕ Ｔ ／ ｒ ｔ ＝ ２ ６ ． ６ ４ （ Ｗ） ， 取７ ／ ＝ ０ ． ７ 。
开 关 电 源 广 泛 应 用 于 各 种 电子 电 器 、 通讯、 电 子
检测 、 控 制设备等领域 。 随着各种 电子设备 的发展 ， 也
推 动 了 开关 电源 朝 着 轻 、 小、 薄、 低 噪声 、 高 可靠 、 抗 干 扰 的方 向发 展 。开 关 电源 具 有 自动 均 衡 各 路 输 出负 载 的能 力 ， 所 以 常 用 于 各 种 精 密 设 备 的 电源 或 功 率 开 关
Ｏ ． ５ ３ ４
（ ３ ）
１ ． １ ． ３二 次绕 组 匝 数计 算
主 输 出绕 组 ：
＝ ２ ． ７ （ 匝） （ ４ ）
收稿 日期 ： ２ ０ １ ７ ． ０ １ ． １ ０
只要主输 出绕组 匝数大 于上式 的计算值 。 开关 管
３ ５ ｌ １ ＾ ｎ Ⅳ １ ＾ ， ． ａ ｕ ｔ ｏ — ａ ｐ ｐ ｌ ｙ ． ｃ ｏ ｍ 自动 化 应 用
１ ． １ ． ２原 边 绕 组 匝数 的选 取
原 边经 滤波 后 的直 流 电压 的范 围为 ： ２ １ ０ － ３ ７ ０ Ｖ 。
取 电源电压最低 、 负载最大时 ， 最 大 占空 比为 ５ ０ ％， 开
１ ． １ 高频 变压器的设计 １ ． １ ． １变压 器 磁 芯 的 选 择
一
图 １ 开 关 电源 原 理 图
２ ０ ０ ０ ， 变 压 器 的 窗 口利 用 系 数 Ｋ ＝ ０ － ３ ， 绕 组 电 流 密 度
Ｋｒ ＝ ３ Ａ ／ ａｍ ｒ ， 则：
４ Ａ ＝ ３ ． ４ ２ ＰＮ
．
款 多 路 输 出 的 开 关 电 源 。该 电 源 由 电 源（ １ ）
根据 ４ Ａ 的 计 算 值 选 择 Ｅ Ｉ ４ ０磁 芯 为 变 压 器 磁 芯 骨 架 。对 于 Ｅ Ｉ ４ ０磁 芯 ，其 磁 芯 截 面 积 为 ： ４ ＝ １ － ２ ×
１ ． ２ ＝１ ． ４ ４ ｅ ｍ ； 窗 口面 积 为 ： ４ ＝ ０ ． ８ ｘ ２ ． ３ ＝ １ ． ８ ４ ｃ ｍ。 ； 磁 路
Ｉ Ｃ Ｅ ２ Ａ１ ６ ５和 外 围 电路 组 成 ，设 计 指 标 为 ：输 人 电 压 ２ ２ ０ ＋ ＿ ２ ０ ％之 间 ； 输 入频 率 ５ ０ Ｈ ｚ ／ ６ ０ Ｈ ｚ ： 输 出 电 压 电 流 ｌ ２ Ｖ ／ Ｏ ． ５ Ａ、 一 １ ２ Ｖ ／ ０ ． ５ Ａ、 ５ Ｖ ／ １ Ａ、 ３ ‘ ３ Ｖ ／ ０ ． ５ Ａ； 工 作 温 度一 ３ ５ ～ ８ ０ ℃； 输 出 电压 精 度 ≤１ ％。
ｌ开关 电 源 设 计
基于 Ｉ Ｃ Ｅ ２ Ａ １ ６ ５的反 激 式 开 关 电源 原 理 如 图 １ 所 示 。整 个 电路 由输 入 整 流 滤 波 电 路 、 高频压器 、 芯片启 动 电路 、 稳 压 电路 、 驱动输 出电路 、 反 馈 电 路 和 保 护 电
路等组成 。
长度 ： ／ ＝ ９ ． ２ ｘ １ ０ 之ｍ；面 积 乘 积 为 ： Ａ ＝ １ ． ４ ４ ｘ １ ． ８ ４ ＝ ２ ． ６ ５ ｅ ｍ 。而 ２ ． ６ ５ ｃ ｍ ＞ ０ ． ８ ３ ｅ ｍ 。 所以 Ｅ Ｉ ４ ０满 足 电 源 输 出 功 率 能力 的要 求 。
系 统 解 决 方 案
基于 Ｉ Ｃ Ｅ ２ Ａ１ ６ ５的反 激式开 关 电源设 计与实现
米保 全 。 姜毅 龙 。 李 许 军
（ 甘 肃机 电职 业技 术 学院 ， 甘肃 天 水 ７ ４ １ ０ ０ １ ）
摘
要： 介 绍 一 种基 于 Ｉ Ｃ Ｅ ２ Ａ１ ６ ５芯 片的单 端反 激 式 多路 输 出开 关 电源 ， 并 对 高频 变压 器 、 Ｉ Ｃ Ｅ ２ Ａ１ ６ ５为核 心 的调
根 据 对 磁 芯 性 能 的综 合 对 比 ．本 文 选 用 锰 一 锌 铁
原边 电流最大值 的计算 ：
＝
氧体为磁 芯材料 ，锰一 锌铁氧体 的饱和磁感应 强度为 ５ ０ ０ ０ Ｇ ｓ ，取 最大磁 通密度 ＝ ０ ． ２ Ｔ ，相对磁 导率 ， ＝
作 者 简 介 ：米 保 全 （ １ ９ ６ ６ 一） ， 副教 授 ， 研 究 方 向为 电气 自
控 电路 ． 以及反 馈 电路进 行 了设 计和 电路 参数 计 算 ， 阐述 开关 电源保 护 功能 ， 分 析样 机测 试结 果 。
关键 词 ： Ｉ Ｃ Ｅ ２ Ａ１ ６ ５ ； 开关 电源 ； 高频 变压 器 ； 多路 输 出
中图分 类号 ： Ｔ Ｎ８ ６
文献 标识 码 ： Ａ
０引 言
的驱动 电源 。但近些年来 ， 随着 电子控制 系统功能 和
性能不断 的提高 ， 对 开 关 电 源 的性 能 要 求 也 不 断 的 提 高， 包 括多 路输 出 、 不 同电压等 级输 出 、 高 稳定性 、 高 负载能力 、 高频 、 低波纹 、 低 噪声 等技 术 要 求 。 本文根据 一般嵌入式 系统对 电源的要求 ． 设计 了
系 统 解 决 方 案
就 不 会 过 压 。故 取 主 输 出绕 组 匝数 为 ： Ⅳ ５ ＝ ５ （ 匝） 。
器 Ｐ Ｃ ８ １ ７构 成 反 馈 电 路 ，反 馈 信 号 由 引 脚 ２引 入 Ｉ Ｃ Ｅ ２ Ａ １ ６ ５内部 来 完 成 稳 压 控 制 。其 稳 压 原 理 为 ， 当某 种 干扰 引起输 出电压升 高 ， ５ Ｖ 电 压 输 出端 经 取 样 电
估 算 总 的输 出 功 率 为 ： Ｐ ｎ ＝ １ ８ ． ６ ５ （ Ｗ） ， 估 算 输 入 功
关频率为 １ ０ ０ ｋ Ｈ ｚ 可 得 原 边 匝数 ： Ｎ ｌ ＝ ＿ ５ ７ （ 匝） （ ２ ）
率为 尸 Ｉ Ｎ ＝ Ｐ ｏ ｕ Ｔ ／ ｒ ｔ ＝ ２ ６ ． ６ ４ （ Ｗ） ， 取７ ／ ＝ ０ ． ７ 。
开 关 电 源 广 泛 应 用 于 各 种 电子 电 器 、 通讯、 电 子
检测 、 控 制设备等领域 。 随着各种 电子设备 的发展 ， 也
推 动 了 开关 电源 朝 着 轻 、 小、 薄、 低 噪声 、 高 可靠 、 抗 干 扰 的方 向发 展 。开 关 电源 具 有 自动 均 衡 各 路 输 出负 载 的能 力 ， 所 以 常 用 于 各 种 精 密 设 备 的 电源 或 功 率 开 关