反激式开关电源原理

反激式开关电源

目录

一．开关电源总框图： (2)

二．原理图 (3)

三．电源输入 (4)

四．电源输出 (4)

五．整流桥和滤波电路 (4)

六．漏极钳位保护 (7)

七．反馈电路 (8)

八．输出电路 (9)

九．变压器 (9)

十．PCB (11)

十一．元件清单 (12)

一．开关电源总框图：

二．原理图

三．电源输入

最小输入交流电压：85V

最大输入交流电压：265V

二极管导通时间：2.69 ms

估计效率：ŋ = 78.0 %

损耗分配因子：0.46 （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表示发生在次级）

四．电源输出

输出1：

电压：12V

电流：1A

功率：12W

输出2：

电压：5V

电流：0.1A

功率：0.5W

总功率：Po = 12.5W

五．整流桥和滤波电路

上图为整流桥整流后的波形，交流电50Hz，则周期为T=20mS，tc为二极管导通时间

1．整流桥：

最小直流输入电压：Vdc(min) = 根号2 * Vac(min) = 120.19V 最大直流输入电压：Vdc(max) = 根号2 * Vac(max) = 374.71V 输入功率：Pin = Po / ŋ = 16W

整流桥反向击穿电压

Umax为最大交流输入电压

Ubr >= 468.4V

整流桥有效电流

Umin为最小输入电压

为开关电源功率因数（0.5~0.7，取0.7）

Irms = 0.27A

IAVG = （0.6~0.7）Irms = 0.65 * 0.27 = 0.18A

2．滤波电容

Umin为最小交流输入电压

UImin为最小直流输入电压= Pin / Iavg = 89V 取90V C1 = 37uF

3.共模扼流圈

共模扼流圈的电感量与额定电流有关

六．漏极钳位保护

MOS管由导通到截止时，会的初阶绕组上产生尖峰电压和感应电压，其与直流高压叠加在MOS管的漏极上，容易损坏MOS管，因此加了钳位保护电路

输入直流电压的最大值UImax、一次绕组的感应电压UOR、钳位电压UB与UBM、最大漏极电压UDmax、漏一源击穿电压U(BR)DS

七．反馈电路

稳压管VR2利用调节流过自身的电流大小（端电压基本不变）来满足负载电流的改变，并和限流电阻R5配合将电流的变化转化为电压的变化以适应电网电压的变化。

输出电压由光耦合器中的LED正向压降，R5上的压降和稳压管VR2之和；

R2 和V R2 还为12V 输出提供一个假负载,用以改善轻载时的稳压性能；

LED正向压降与R5压降在1V左右；

当输出电压升高时，R5两端电压也升高，光耦合器二极管导通，导致TNY277的MOS 管关闭，即，占空比减小，输出电压降低。

同理，输出电压降低时，TNY277的MOS管占空比增加，使得输出电压增加。八．输出电路

由输出整流二级管D7和LC滤波电路L2、C8以及输出电容C9组成输出电路；

R4、C6为削尖峰电路

九．变压器

磁芯

骨架

初级引脚 4

次级引脚 3

最小初级电感49µH

额定初级电感量965µH

磁芯截面积23.00 mm²

计算初级电感量Lp=(Vindcmin*Dm)/(Ipk*fosc)=100*0.5/0.297*60000=0.0028H=2.8mH;

计算初级圈数Np=1000*根号下(Lp/Al)=158T;

匝比n=Vo/Vindcmin=0.18

初级绕组线径计算:

a:先算初级电流均值Iprms=Ipk/1.414=0.27A

b:导线截面积S=Iprms/Jd Jd—单位面积电流自然风冷式取1.5~4A/mm^2，强制式风冷时取3~6 取5.3

初级绕组第1部分初级绕组的取整（整数）圈数88 Np=1000*根号下(Lp/Al)

初级绕组线径尺寸30 AWG 0.0507 mm2 S=Iprms/Jd

次级1绕组圈数 6

次级1绕组线径尺寸27

次级2绕组圈数 5

次级2绕组线径尺寸27

十．PCB

十一．元件清单