跳转到主要内容
由 cathy 提交于

<strong>三、元器件设计</strong>

例：Flyback主电路中哪些元器件需要我们设计?

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2018-05/wen_zhang_/100011430-40322-1.pn…; alt=“”></center>
<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2018-05/wen_zhang_/100011430-40323-2.jp…; alt=“” ></center>

① 计算电路工作参数。输入、输出电压

② 运行参数。开关频率、最大占空比

③ 变压器。

④ 开关管－电压，电流

⑤ 副边二极管－电压、电流

⑥ 输出滤波电容

⑦ 吸收电路

<strong>设计步骤</strong>

（一）、确定输入直流母线的电压变化范围：

1）随输入变化范围

2）每个工频周期内电压变化

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2018-05/wen_zhang_/100011430-40324-3.jp…; alt=“”></center>
<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2018-05/wen_zhang_/100011430-40325-4.pn…; alt=“” ></center>
<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2018-05/wen_zhang_/100011430-40326-5.jp…; alt=“” ></center>

（二）、设计开关频率fs，最大占空比Dmax＝0.45

• 按照要求设定开关频率

• 根据输入功率，并假定最低电压最大占空比，刚好临界连续，然后确定电感峰值电流

P<sub>inmax</sub>＝P<sub>omax</sub>/efficiency

I<sub>avgmax</sub>=P<sub>inmax</sub>/VDCmin

I<sub>peak</sub>=2*I<sub>avgmax</sub>/D

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2018-05/wen_zhang_/100011430-40327-6.pn…; alt=“” ></center>

（三）、设计反激变压器

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2018-05/wen_zhang_/100011430-40328-7.pn…; alt=“” ></center>

– 根据最大峰值电流，确定原边电感量

P<sub>inmax</sub>＝0.5*L<sub>m</sub>*I<sub>peak</sub><sup>2</sup>*f<sub>s</sub>

– 根据经验，选定磁芯尺寸，计算原边匝数。

N<sub>p</sub>＝（L<sub>m</sub>*I<sub>peak</sub>)/(A<sub>e</sub>*B<sub>max</sub>)

A<sub>e</sub>是磁芯截面积；B<sub>max</sub>是设计的最大磁通密度。

– 根据电感量和匝数，设计气隙。

– 根据原边开关管的额定电压选择合适的匝比。为了获得较好的副边交叉调整率，有时候需要调整变压器原边的匝数。

例：副边V<sub>o1</sub>：V<sub>o2</sub>＝5：3

初步计算得到：N<sub>s1</sub>＝3，N<sub>s2</sub>＝1.8；如果Ns2取2匝，则调整率可能比较差。于是，修改副边匝数，N<sub>s1</sub>=5，N<sub>s2</sub>＝3。

(四）、开关管选择：功率MOSFET

• 开关管电压应力：

例：原边选择650V的MOSFET，则原边的开关管的电压应力不应超过600V。

于是计算最大应力：

V<sub>pmax</sub>=V<sub>DCmax</sub>＋（V<sub>o</sub>＋V<sub>drop</sub>）*N<sub>p</sub>/N<sub>s</sub>+60V

• 开关管电流应力：

– 计算变压器原边的最大电流

一般情况下：V<sub>o</sub>*N<subp></sub>/N<sub>s</sub>&lt;140V；

考虑，原边开关管的应力，副边二极管的电压应力，最大占空比三者折衷。

（五）、副边二极管的选择：

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2018-05/wen_zhang_/100011430-40329-8.pn…; alt=“” ></center>

– 快恢复二极管

– 计算二极管的耐压

V<sub>D</sub>＝(V<sub>dcmax</sub>*N<sub>s</sub>/N<sub>p</sub>+V<sub>o</sub>)*1.3

（六）、输出滤波电容的选择：

根据电流/电压应力，纹波要求，选择电解电容。

（七）、RCD 吸收电路

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2018-05/wen_zhang_/100011430-40331-9.pn…; alt=“” ></center>

• 考虑问题点：

1）吸收效果

2）损耗尽可能小

吸收效果与损耗之间折衷！

不仅对FLYback，所有存在R的吸收电路都同样的设计原则。

损耗估算方法：

1）P<sub>snuber</sub>=V<sub>c2</sub>/R

◆MOSFET关断时,当Vds超过RCD缓冲电路中的电容两端的电压VSN时,缓冲二极管导通.尖峰电流被RCD电路吸收,从而削减了尖峰电流. 缓冲电容一定要足够大,才能保证在一个开关周期内电容两端的电压没有显著变化.但是吸收电容太大，也会增加缓冲电路的损耗。必须折中。

◆吸收电路消耗的电能可由下式计算得。则取电阻为3W的功率电阻，其阻值和电容值可由软件计算得，如下图

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2018-05/wen_zhang_/100011430-40334-10.j…; alt=“”></center>

<strong><font color="#FF0000"> 相关阅读：</font></strong>
<a href="http://mouser.eetrend.com/content/2018/100011412.html">连载一：电源用什么拓扑结构？哪些因素去衡量？</a>

<strong><font color="#FF0000">精彩内容未完待续......</font> </strong>

本文转载自：<a href="https://mp.weixin.qq.com/s/HtT-Fvo_wNhcubmPGImM0g">电源联盟</a&gt;
声明：本文为转载文章，转载此文目的在于传递更多信息，版权归原作者所有，如涉及侵权，请联系小编邮箱：cathy@eetrend.com 进行处理。