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武汉王工

    
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发表于:2020-07-21 07:25:16
楼主

设计反激变换器步骤 Step6:确定各路输出的匝数

先确定主路反馈绕组匝数,其他绕组的匝数以主路绕组匝数作为参考即可。主反馈回路绕组匝数为:
图片1.png
则其余输出绕组的匝数为:
图片2.png
辅助线圈绕组的匝数Na 为:
图片3.png
图片4.png
7. Step7:确定每个绕组的线径
根据每个绕组流过的电流RMS 值确定绕组线径。
图片5.png
初级电感绕组电流RMS
图片6.png
次级绕组电流RMS 由下式决定:
图片7.png
ρ为电流密度,单位:A/mm2,通常,当绕组线圈的比较长时(>1m,线圈电流密度取5A/mm2;当绕组线圈长度较短时,线圈电流密度取610A/mm2。当流过线圈的电流比较大时,可以采用多组细线并绕的方式,以减小集肤效应的影响。
图片8.png
其中,Ac 是所有绕组导线截面积的总和,KF 为填充系数,一般取0.20.3.
检查磁芯的窗口面积(如图 7a)所示),大于公式 21 计算出的结果即可。
图片9.png
8. Step8:为每路输出选择合适的整流管
每个绕组的输出整流管承受的最大反向电压值VDn)和均方根值IDrmsn)如下:
图片10.png
选用的二极管反向耐压值和额定正向导通电流需满足:
图片11.png
图片12.png
9. Step9:为每路输出选择合适的滤波器
n 路输出电容Coutn)的纹波电流Icaprmsn)为:
图片13.png
选取的输出电容的纹波电流值Iripple 需满足:
图片14.png
输出电压纹波由下式决定:
图片15.png
有时候,单个电容的高ESR,使得变换器很难达到我们想要的低纹波输出特性,此时可通过在输出端多并联几个电容,或加一级LC 滤波器的方法来改善变换器的纹波噪声。注意:LC 滤波器的转折频率要大于1/3 开关频率,考虑到开关电源在实际应用中可能会带容性负载,L 不宜过大,建议不超过4.7μH
图片16.png
10. Step10:钳位吸收电路设计
如图 8 所示,反激变换器在MOS 关断的瞬间,由变压器漏感LLK MOS 管的输出电容造成的谐振尖峰加在MOS 管的漏极,如果不加以限制,MOS 管的寿命将会大打折扣。因此需要采取措施,把这个尖峰吸收掉。
图片17.png
反激变换器设计中,常用图 9a)所示的电路作为反激变换器的钳位吸收电路(RCD钳位吸收)。
RClamp 由下式决定,其中Vclamp 一般比反射电压Vor 高出50100VLLK 为变压器初级漏感,以实测为准:
图片18.png
图片19.png
(图9 RCD 钳位吸收)
CClamp 由下式决定,其中Vripple 一般取Vclamp 5%10%是比较合理的:

输出功率比较小(20W 以下)时,钳位二极管可采用慢恢复二极管,如1N4007;反之,则需要使用快恢复二极管。图片21.png

 

 


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发表于:2020-07-21 07:27:20
1楼

先确定主路反馈绕组匝数,其他绕组的匝数以主路绕组匝数作为参考即可。主反馈回路绕组匝数为:

则其余输出绕组的匝数为:

辅助线圈绕组的匝数Na 为:


7. Step7:确定每个绕组的线径
根据每个绕组流过的电流RMS 值确定绕组线径。

初级电感绕组电流RMS

次级绕组电流RMS 由下式决定:

ρ为电流密度,单位:A/mm2,通常,当绕组线圈的比较长时(>1m,线圈电流密度取5A/mm2;当绕组线圈长度较短时,线圈电流密度取610A/mm2。当流过线圈的电流比较大时,可以采用多组细线并绕的方式,以减小集肤效应的影响。

其中,Ac 是所有绕组导线截面积的总和,KF 为填充系数,一般取0.20.3.
检查磁芯的窗口面积(如图 7a)所示),大于公式 21 计算出的结果即可。

8. Step8:为每路输出选择合适的整流管
每个绕组的输出整流管承受的最大反向电压值VDn)和均方根值IDrmsn)如下:

选用的二极管反向耐压值和额定正向导通电流需满足:


9. Step9:为每路输出选择合适的滤波器
n 路输出电容Coutn)的纹波电流Icaprmsn)为:

选取的输出电容的纹波电流值Iripple 需满足:

输出电压纹波由下式决定:

有时候,单个电容的高ESR,使得变换器很难达到我们想要的低纹波输出特性,此时可通过在输出端多并联几个电容,或加一级LC 滤波器的方法来改善变换器的纹波噪声。注意:LC 滤波器的转折频率要大于1/3 开关频率,考虑到开关电源在实际应用中可能会带容性负载,L 不宜过大,建议不超过4.7μH

10. Step10:钳位吸收电路设计
如图 8 所示,反激变换器在MOS 关断的瞬间,由变压器漏感LLK MOS 管的输出电容造成的谐振尖峰加在MOS 管的漏极,如果不加以限制,MOS 管的寿命将会大打折扣。因此需要采取措施,把这个尖峰吸收掉。

反激变换器设计中,常用图 9a)所示的电路作为反激变换器的钳位吸收电路(RCD钳位吸收)。
RClamp 由下式决定,其中Vclamp 一般比反射电压Vor 高出50100VLLK 为变压器初级漏感,以实测为准:


(图9 RCD 钳位吸收)
CClamp 由下式决定,其中Vripple 一般取Vclamp 5%10%是比较合理的:

输出功率比较小(20W 以下)时,钳位二极管可采用慢恢复二极管,如1N4007;反之,则需要使用快恢复二极管。

 

 



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