3.3V-6A反激式开关电源的设计方法一
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可取n=22, or n=23
=19.8/(2*0.75*0.45*106)
=0.277A
Ap=Aw*Ae=[1.45*Po*104/(η*Fs*Bw*Kj*Ko*Kc)]1.14
=[1.45*19.8*104/(0.75*65*103*0.22*395*0.2*1)]1.14 =0.291cm 4
Ap=Aw*Ae=Pt*106/(2*Fs*Bw*J*Ko*Kc)
= =0.269cm 4
电流密度J=2~4A/mm 2
,窗口填充系数Km=0.2~0.4,Bw 单位为G ,对铁氧体Kc=1.0反激式开关电源的设计方法一
工作电压:90~265VAC VinDCmia=90*1.4-20=106Vdc,
VinDCmax=264*1.4=370Vdc,
由:VinDCmin*Dmax=Vf*(1-Dmax),
则有:Vf= VinDCmin*Dmax/(1-Dmax)=106 *0.45/(1-0.45)=86.7V 匝数比: n=Np/Ns=Vf/Vs=Vf/(V O +V D)=86.7/(3.3+0.6)=22.23
(2)初级电感量Lp:
输出电压电流:Vo=+3.3Vdc, Io= 6A
效率: η= 75%(满载)
输出功率: Po=Vo*Io=3.3*6=19.8W,
视在功率: Pt=Pin+Po=Po/η+Po=19.8/0.75+19.8=46.2W 最大占空比Dmax: Dmax=0.45
46.2*106 / 2*65*103*2200*3*0.2*1
取Lp=1300uH
Lp= Dmax*VinDCmin/(Fs*Ipave )=0.45*106/(65*103*0.554)=1325uH Ip ave =Ip2-Ip1=3* Ip1-Ip1=2*Ip1=2*0.277=0.554A
取Ip2=3* Ip1
得: Ip1= Pout /(2*η* Dmax*VinDCmin )
工作频率: Fs=65KHz
=370+86.7+150
工作方式:反激式
1﹑当工作在电流连续方式(CCM)时
设计过程:
选择EI25,Ap=0.3165cm 4,Ae=0.41cm 2,Aw=0.7719cm 2.选择EI28,Ap=0.6005cm 4,Ae=0.86cm 2,Aw=0.6983cm 2.
所以峰值电流Ip2:
Ip2=3* Ip1=3*0.277=0.831A
Vds=VinDCmax+Vf+150,
= 606.7V
(1)计算初级电流峰值Ip2:
1/2*(Ip1+Ip2)*Dmax*VinDCmin=Pout/η
(3)选磁芯:由Aw*Ae 法求出所要铁芯:
已知条件:
=57T
取46T
(5)求次级匝数Np:
输出为:Vo=+3.3V:Ns=Np/N=46/23=2T
取 2T
(6)求辅助匝数Np:
反馈:Vc=12.5+1=13.5V:Vc/Nc=Vs/Ns
Nc=Vc*Ns/Vs=13.5*2/(3.3+0.6)=6.9T
取7T
Lg1=0.4*3.14*Np2*Ae*10-8/Lp=0.4*3.14*46*46*0.86*10-8/1300*10-6
=0.0176cm
(7)返推算占空比D:
Vs/VinDCmin=(Ns/Np)*Ton/Toff=(Ns/Np)*Dmax/(1-Dmax) Dmax=(Vs*Np)/(Vs*Np+VinDCmin*Ns)
=[(3.3+0.6)*46]/ [(3.3+0.6)*46+106*2]
=179.4/(179.4+212)
=0.458
Dmin=(Vs*Np)/(Vs*Np+VinDCmax*Ns)
=[(3.3+0.6)*46]/ [(3.3+0.6)*46+370*2]
=179.4/(179.4+740)
=0.195
2﹑当工作在电流断续方式(DCM)时,Ip1=0
(1)计算初级电流峰值Ip2:
1/2*(Ip1+Ip2)*Dmax*VinDCmin=Pout/η
1/2*Ip2*Dmax*VinDCmin=Pout/η
Ip2=2* Pout/ η*Dmax*VinDCmin
Ip2=2*19.8/0.75*0.45*106=1.107A
Ipave = Ip2=1.107A
(2)初级电感量Lp:
Lp= Dmax*VinDCmin/(fs*Ipave)=0.45*106/(65*103*1.107)
=662.9uH
取Lp=660uH
(3)选磁芯:由Aw*Ae法求出所要铁芯:
Ap=Aw*Ae=[1.6*Po*104/(η*Fs*Bw*Kj*Ko*Kc)]1.14
=[1.6*19.8*104/(0.75*65*103*0.22*395*0.2*1)]1.14
=0.3258cm4
选择EI28,Ap=0.6005cm4,Ae=0.86cm2,Aw=0.6983cm2.
=38.6T
取39T
(4)求次级匝数Np:
输出为:Vo=+3.3V:Ns=Np/N=39/23=1.7T
取 2T
(5)求辅助匝数Np:
反馈:Vc=+13.5v:Vc/Nc=Vs/Ns
Nc=Vc*Ns/Vs=13.5*2/3.9=6.9T
取7T
Lg1=0.4*3.14*Np2*Ae*10-8/Lp=0.4*3.14*39*39*10-8/660*10-6
=0.029cm
(7)返推算占空比D:
Vs/VinDCmin=(Ns/Np)*Ton/Toff=(Ns/Np)*Dmax/(1-Dmax) Dmax=(Vs*Np)/(Vs*Np+VinDCmin*Ns)
=[(3.3+0.6)*39]/ [(3.3+0.6)*39+106*2]
=152.1/(152.1+212)
=0.42
Dmin=(Vs*Np)/(Vs*Np+VinDCmax*Ns)
=[(3.3+0.6)*41]/ [(3.3+0.6)*41+370*2]
=152.1/(152.1+740)
=0.17