| 下面我们以输出功率为5瓦以下的开关电源为例,讲解一下开关电源变压器的设计。 1 电气要求: - 输入电压:AC 90-264V/50-60HZ
- 输出电压:5±0.2 V
- 输出电流:1A
2 设计流程介绍: 2.1 线路图如下: 说明: W1,W3是做屏蔽用的,对EMI有作用; Np是初级线圈(主线圈); Nb是辅助线圈; Ns次级线圈(二次侧圈数)。
2.2 变压器计算: 2.2.1 变压器的参数说明: 依据变压器计算公式  B(max) = 铁心饱合的磁通密度(Gauss) Lp = 一次侧电感值(uH) Ip = 一次侧峰值电流(A) Np = 一次侧(主线圈)圈数 Ae = 铁心截面积(cm2) B(max) 依铁心的材质及本身的温度来决定,以浙江东磁公司的DMR40为例,100℃时的B(max)为4000 Gauss,设计时应考虑零件误差,所以一般取3000~3600 Gauss之间,若所设计的power为Adapter(有外壳)则应取3000 Gauss左右,以避免铁心因高温而饱合,一般而言铁心的尺寸越大,Ae越高,所以可以做较大瓦数的Power。 2.2.2 决定占空比: 由以下公式可决定占空比 ,占空比的设计一般以50%为基准,占空比若超过50%易导致振荡的发生。  NS = 二次侧圈数 NP = 一次侧圈数 Vo = 输出电压 VD= 二极管顺向电压 Vin(min) = 滤波电容上的最小电压值 D =占空比 2.2.3 决定Pout,Ip,Lp,Nps,Np,Ns值: Pout=V2 x Iout x 120% V2=Vout + Vd + Vt  因为I1p是峰峰值,如下图:  所以 Lp= 简化后 Lp= Nps=  Ip = 一次侧峰值电流 I1p = 一次侧尖峰电流值 Pout = 输出瓦数 Vd=开关二级关的正向压降一般为0.55V Vt=输出滤波线圈的压降,一般取0.2V 开关变压器的转换效率 PWM震荡频率 Nps次级与初级的匝比 Np初级线圈圈数,Ns次级线圈圈数 2.2.4 决定变压器线径及线数: 当变压器决定后,变压器的Bobbin即可决定,依据Bobbin的槽宽,可决定变压器的线径及线数,亦可计算出线径的电流密度,电流密度一般以6A/mm2为参考,电流密度对变压器的设计而言,只能当做参考值,最终应以温升记录为准。 2.2.5 决定辅助电源的圈数: 依据变压器的圈比关系,可决定辅助电源的圈数及电压。 2.2.6 变压器计算: 输出瓦数10W(5V/2A),Core = EE-19,可绕面积(槽宽)=57mm,Margin Tape = 2.8mm(每边),剩余可绕面积=4.4mm,Ae=52 假设fT = 45 KHz ,Vin(min)=90V, =0.7, 计算式: 决定占空比: 假定D=0.48,f=45k 计算Pout,Ip,Lp值: V2=Vout + Vd + Vt =5+0.55+0.2=5.75 Pout=V2 x Iout x 120% =5.75 x 2 x 1.2 =13.8W = =0.69A = 0.69/2.4=0.30A Lp= = |