反激式开关电源设计全过程
                                                                                                 
                                                         
  以21V63W  反激式开关电源的设计过程为例作较为详细的说明,公式的全过程不需要单 位换算,只要跟着公式的每一步计算程序进行演算,均可顺利完成你的计算任务。非常适合初学者“摸石头过河”。由于本人水平有限,出错在所难免,欢迎大家批评指正! 
 
输入电压:175-264VAC                                                                                 
输出电压:21V 
输出电流:3A 
输出功率Po 63W 
频率设定在60KHz 
占空比初步定在0.45 
反馈电压取14.5V 
反馈电流取100Ma 
 
总体拓扑如下
 
变压器计算                                         
 
一.挑选磁芯。 
  考虑成本因素在此选择PC40 材质,查PC40 资料得                                   
  Bs=0.39T        Br=0.06T 
  ^B=Bs-Br=0.39T-0.06T=0.33T 
    为了防止磁芯的瞬间出现磁饱和,我取低 
  ^B 值,即0.33T*0.6=0.198T(取0.2T) 
 
用AP 法计算磁芯 
   
  AP=[(Po/^n+Po)*1000]/2*^B*Fs*1000*J*Ku) 
  AP=[(63W/0.8+63W)*1000]/(2*0.2*60KHz*1000*400*0.2)                             
  AP=0.738(mm4) 
    公式中 
^B 是效率取0.8 
Fs 开关频率60KHz 
J  电流密度取400(A/cm2) 
Ku 铜窗系数取0.2 
                                                                                                           
根据上图,我选择大于计算AP 值的磁芯EE3528                                       
相关参数是: 
Ae=84.8mm2        AP=1.3398cm4 
Aw=158mm2          AL=2600nH/H2 
 
                                       
 
二.为了适应突变的负载电流,我把电源设计在临界电流模式。             
临界电流IoB=0.8*Io=0.8*3A=2.4A 
                                                                                                                     
  1.最小输入电压Vimin                ViACmin*1.2=210V 
  2.匝比n=[Vimin/(Vo+Vf)]*[Dmax/(1-Dmax)] 
          n=[210V/(21V+1V)]*[0.45/(1-0.45)] 
          n 7.8 
  3.副边峰值电流^IsB=2*IoB/(1-Dmax) 
                          ^IsB=2*2.4A/(1-0.45) 
                          ^IoB=8.72A 
  4.  次级电感Ls=(Vo+Vf)*(1-Dmax)*[1/(Fs*1000)]/^IsB*1000000 
                        Ls=(21V+1V)*(1-0.45)*[1/(60KHz*1000)]/8.72A*1000000 
                        Ls=23.58Uh 
  5.  原边电感Lp=n*n*Ls 
                        Lp 7.8*7.8*23.58uH 
                        Lp=1434uH 
  6.  计算连续模式时的副边峰值电流.                                                               
  ^Isp=Io/(1-Dmax)+(^IsB/2) 
  ^Isp=3A/(1-0.45)+(8.72A/2) 
  ^Isp=9.81A 
  7.  计算连续模式时的原边峰值电流. 
  ^Ipp  ^Isp/n 
  ^Ipp=9.81A/7.8 
  ^Ipp=1.257A 
   
  三.匝数计算. 
1.  原边匝数Np=Lp*^Ipp/(^B*Ae) 
                Np=1434uH*1.257A/(0.2*84.8) 
                Np=106.28T 
vimax
取整Np=106T 
2.副边匝数Ns=Np/n 
                    Ns=106T/7.8 

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