开关电源设计-准谐振反激式开关电源的实现

变压器设计
选择EF25磁芯，有效截面积：52.5mm2， 最大磁感应强度选250mT，对应的初级绕 组匝数：
变压器设计
绕组导线的选择，为了降度绕组的损耗， 可以采用多股线绕制，如0.12mm/4股绞和 后绕制
变压器设计
对应的初级电感量：
变压器设计
对应的磁芯的电感系数：
变压器设计
次级绕组匝数：
变压器设计
次级绕组可采用多股线绕制，可选用 0.22mm/24股绞和后绕制，或直接购买同 规格的lizi线。
变压器设计
辅助绕组匝数：
变压器设计
辅助绕组可以采用0.15mm漆包线绕制。
变压器设计
绕法：最里面为1/2初级，然后为次级，再 绕另1/2初级，最后是辅助绕组。
输出电流互感器设计
不同输出功率时开关管漏-源极电压波形
电路图
电路板图
元件排布图
wenku.baidu.com
变压器设计
输入电压与整流输出电压
变压器设计
效率按87%计算，输入功率与输出功率的 关系：
变压器设计
直流母线的电流平均值
变压器设计
开关管选择800V耐压，对应的反冲电压： 其中尖峰电压选330V。
变压器设计
最大占空比：
变压器设计
开关管峰值电流：
变压器设计
开关频率为70kHz时对应的开关管导通时间
最高电源电压和最大负载时开关管 漏-源极电压波形
电源电压在180 VAC时效率与输出功率的关系
电源电压在240 VAC时效率与输出功率的关系
满负载的开关管栅极电压与漏极电 压波形（180V、输入时）
中等负载的开关管栅极电压与漏极 电压波形
轻负载
空载的开关管栅极电压与漏极电压 波形
满负载时的开关管漏-源极电压波形
需要解决的问题
轻负载时开关频率升高的限制。 解决方法1：采用QR/PRC（准谐振/脉冲比 率控制）控制方式 。
PRC工作状态下的空载漏/源极电压波形
测试结果
1. 样机：输入220VAC±20%，输出电压 24VDC/3.5A。 2.电源效应与负载效应：＜1%。 3.效率：89%。 4. 输出电压尖峰：88mV（100MHz示波器 测试）
（二）准谐振反激式开关电源的实 现
应用IRIS4015实现准谐振反激式开关电源; 应用ICE1QS01实现准谐振反激式开关电源;
应用NCP1207实现准谐振反激式开关电源。
1. 应用IRIS4015 实现准谐振反激式开关电源
样机的电路板元件排布图
样机的电路板图
轻载时的开关管漏-源极电压波形
电流泵对功率因数的贡献
通过简单的电路可以将开关电源的功率因 数提高到要求值。
3. 用NCP1207实现准谐振反激式开关电 源
（1）75W显示器开关电源电路图
75W显示器开关电源电路板图
75W显示器开关电源电路板元件排布图
动态自供电示意
（2）12V24W带有同步整流器的准 谐振开关电源设计实例8127D
2. 应用ICE1QS01实现准谐振反激 式开关电源
解决方法2：数字降频
利用Infineon的数字降频的准谐振反激式开 关电源控制芯片ICE1QS01对反激式开关电 源进行控制，实现数字降频。
数字降频特性
数字降频的开关管漏-源极电压波形
重负载时开关管的漏-源极电压波形
数字降频的开关管漏-源极电压波形
负载减轻后开关管在第二个漏-源电压的极 小值处开通
数字降频的开关管漏-源极电压波形
负载进一步减轻时开关管在第三个漏-源电 压的极小值处开通
数字降频的开关管漏-源极电压波形
负载更加减小时开关管在第七个漏-源电压 的极小值处开通
应用ICE1QS01实现准谐振反激式开关电源
电路板元件排布图
电路的印制板图