反击式开关电源变压器DCDC设计

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2012/11/9,#,开关电源设计,输入电压,Vi=6100V;,输出电压,Vo=5V,；电流,I=1A;,N,沟道,MOS,管,NMOS,，,Vgs,大于一定值就会导通,(,低端驱动,),。（,PMOS,，导通电阻大，贵，不适用）,500V,数,A,，体积小，小功率，数百,k,频率高。（双极性,BJT,功率管，,IGBT,，,500V,以上）,钳位保护电路,能将,MOSFET,关断时加在漏极上的尖峰电压限制在安全范围之内。,光电耦合器反馈电路,采集输出电压，通过单片机,AD,引脚将输出电压值反馈给单片机。,输出电路,整流二极管,D3,（超快恢复二极管,UFRD,或者肖特基势垒二极管（贵金属）,用于大于,50khz,电路,C7 C7,T,R,/(Uo/Io-R,C,),电容内部等效电阻,R,C,反激式变压器,主要参数：,Ui,，,Uo,，,Po, D,max,，,，,变压器计算公式,计算初级电感量,L1,计算初级电感,L1,储存的能量,I*I*L1=W,查阅芯片指南，找到芯片型号和,（磁通量），查找芯片尺寸，选择,AL,（电感系数）,计算初级电感匝数,N1,计算磁场强度,H,计算气隙,Lp,为电感量,AL,愈大，,N,愈小，气隙愈小，气隙不能太小，所以要合理选择,AL,中柱气隙大小,=,两边住气隙之和,根据初始磁导率,和磁场强度,H,，查阅磁芯手册获得磁导率下降百分比（电感量损失百分比）（不得低于,80%,的偏摆值），得到实际工作时的初级电感量,L1,。这时，为了得到需要的电感量，可通过调节初级匝数达到目的。但是有时调节匝数也打不到目的（增加匝数将增加,B,，进一步增加电感变化率），就要更换小一点的,（,AL,）磁芯试试。,计算磁芯中的磁通密度,B,B,max,0.5T,（不能饱和）,L,e,加气隙后的有效磁路长度；,l,c,不加气隙前的有效磁路长度；,l,气隙大小（大于,0.025mm,，太小工艺复杂，难度大）,计算初级电流峰值,10.,计算次级线圈匝数,N,2,U,o,为加了二极管导通电压的输出电压,U,o,=,U,o,+ U,D,11.,次级电感,L2,12.,复位时间,T,R,T,D+T,R,T,总周期，,D,占空比,13.,每匝线圈平均长度,L,A,14.,此磁芯总的窗口面积,A,E,为阴影面积的,2,倍,A,E,=,（,E-F,）,/2,线圈填充值为,K,初级次级各占一半面积,A,CU,，,则,每匝初级线圈的面积,A,CU,= A,E*,K/(2*N1),15.,初级线圈总电阻值,R=N*L,A,*,每毫米电阻值,匝数,*,每匝长度,*,单位面积的电阻值,17.,电流,I,DC,I,I,AC,R,AC,R,DC,R,AC,=F,R,*R,DC,线径,/,深度比,=F,R,PAC=IAC*IAC*RAC PDC=IDC*IDC*RDC,总铜线损耗：,P,铜,=PAC+PDC,16.,集肤深度,P,芯可查表获得,P= P,铜,+P,芯,P,小于要求值,P,芯,反击式变压器,单位：采用,MKS,国际单位制式，真空磁导率,0,=4*10,-7,，,绝对磁导率,，相对磁导率,r,反击式变压器：,1,次侧导通，,2,次侧截止，电能,储存在初级线圈中，,1,次侧截止，电流反向,2,次侧导通，电能传递给次级线圈。,导通时间,D,小于,0.5,。,变压器磁芯饱和：磁芯的磁场强度增加到某一,值时，相对磁导率降低到,1,对应的磁通密度称为,饱和磁通密度。磁芯不得饱和，此时电感量,迅速下降，可能会引起电流过大损坏器件。,硬饱和：场强增加，,B,饱和。温度越高，,饱和值越低。,软包和：磁粉芯的磁导率随,B,增加而慢慢减少。,居里温度：磁芯永久失磁。,