基于TOP204双路输出开关电源设计

(3)计算变压器初级自感Lp
由于所设计的反激式变换器工作在连续导通工作模式(CCM)中,所以,开关管闭合时的电流初始值和末值根据公式(5)可得:
式中:Ip1、Ip2分别为开关管闭合时的电流初始值、末值。根据经验,一般选择Ip2=(2~3)Ip1,不要让Ip1与Ip2过于接近。因为电流的斜率不够,容易产生振荡,取3。
由此可得峰值电流为
变压器的初级自感Lp根据式(6)计算
式中:fs是开关频率;Lp是初级电感量,单位H。
(3)计算变压器初级自感Lp
由于所设计的反激式变换器工作在连续导通工作模式(CCM)中,所以,开关管闭合时的电流初始值和末值根据公式(5)可得:
式中:Ip1、Ip2分别为开关管闭合时的电流初始值、末值。根据经验,一般选择Ip2=(2~3)Ip1,不要让Ip1与Ip2过于接近。因为电流的斜率不够,容易产生振荡,取3。
由此可得峰值电流为
变压器的初级自感Lp根据式(6)计算
式中:fs是开关频率;Lp是初级电感量,单位H。
(4)计算初、次级绕组匝数
利用式(7)、式(8)分别计算Np(初级绕组)、Ns(次级绕组)
式中:△B为感应强度变化量,取值在(0.2~0.3)T之间,这里取0.25,单位是T;Ae是磁芯截面积,单位cm2;Lp是初级电感量,单位H;Ip是初级峰值电流,单位A;Vo是次级绕组输出电压;VD是输出整流二极管压降。各匝数选用如下。
初级绕组匝数Np为:Np=108.3匝,取109匝。
输出电压Vo1=+15V,则次级绕组匝数Ns1为:Ns1=8.5匝,取9匝。
输出电压Vo2=-15V,则次级绕组匝数Ns2为:Ns2=12.8匝,取13匝。
反馈电压Vo3=+7.8V,则次级绕组匝数Ns3为:Ns3=3.7匝,取4匝。
(5)计算气隙长度
气隙长度由式(9)计算。
式中:lg为气隙长度,单位为cm;Np为原边匝数,Ae为磁芯的截面积,单位为cm2;Lp为初级电感量,单位为H。
计算得lg=0.0732cm。但在实际手工绕制变压器时,由于气隙太小还得根据实际测试结果进行调整,以达到所要求的结果。
2.4输出整流滤波电路设计
输出整流滤波电路由整流二极管和滤波电容构成。输出整流二极管的开关损耗占系统损耗的(5%~10%),是影响开关电源效率的主要因素,它包括正向导通损耗和反向恢复损耗。因此,为了提高开关电源的效率,在其他环节不再有可以挖掘的余地时,只能考虑如何进一步降低输出整流器的导通电压降。由于肖特基二极管导通时正向压降较低,因此具有很低的正向导通损耗。此外,肖特基二极管反向恢复时间短,在降低反向恢复损耗以及消除输出电压中的纹波方面有明显的性能优势,所以选用肖特基二极管作为整流二极管。选取的原则是,根据次级整流二极管的电压应力公式,即:。
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