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反激式高频开关电源原理解析

电子工程专辑
一、高频开关电源总框图:
反激式高频开关电源原理解析

二、原理图
反激式高频开关电源原理解析

三、电源输入 
最小输入沟通电压:85V 
最大输入沟通电压:265V 
二极管导通时刻:2.69 ms 
估量功率:ŋ = 78.0 % 
损耗分配因子:0.46 (Z表明次级损耗与总损耗的比值,Z=0表明悉数损耗发作在初级,Z=1表明发作在次级)
四、电源输出 
输出1:
电压:12V
电流:1A
功率:12W
输出2:
电压:5V
电流:0.1A
功率:0.5W
总功率:Po = 12.5W
五、整流桥和滤波电路
反激式高频开关电源原理解析

上图为整流桥整流后的波形,沟通电50Hz,则周期为T=20mS,tc为二极管导通时刻

1、整流桥:

最小直流输入电压: Vdc(min) = 根号2 * Vac(min) = 120.19V 
最大直流输入电压:Vdc(max) = 根号2 * Vac(max) = 374.71V
输入功率:Pin = Po / ŋ = 16W

整流桥反向击穿电压

Umax为最大沟通输入电压
Ubr >= 468.4V

整流桥有效电流

Umin为最小输入电压
为高频开关电源功率因数(0.5~0.7,取0.7)
Irms = 0.27A

IAVG = (0.6~0.7)Irms = 0.65 * 0.27 = 0.18A

2、高频开关电源滤波电容设计
反激式高频开关电源原理解析

Umin为最小沟通输入电压
UImin为最小直流输入电压 = Pin / Iavg = 89V 取90V
C1 = 37uF

3.共模扼流圈
共模扼流圈的电感量与额外电流有关

六、漏极钳位维护
MOS管由导通到截止时,会的初阶绕组上发生尖峰电压和感应电压,其与直流高压叠加在MOS管的漏极上,简单损坏MOS管,因而加了钳位维护电路

输入直流电压的最大值UImax、一次绕组的感应电压UOR、钳位电压UB与UBM、最大漏极电压UDmax、漏一源击穿电压U(BR)DS

七、高频开关电源反馈电路
稳压管VR2使用调理流过本身的电流巨细(端电压根本不变)来满意负载电流的改变,并和限流电阻R5合作将电流的改变转化为电压的改变以习惯电网电压的改变。
输出电压由光耦合器中的LED正向压降,R5上的压降和稳压管VR2之和;
R2 和V R2 还为12V 输出供给一个假负载,用以改进轻载时的稳压功能;
LED正向压降与R5压降在1V左右;
当输出电压升高时,R5两头电压也升高,光耦合器二极管导通,导致TNY277的MOS管封闭,即,占空比减小,输出电压下降。
同理,输出电压下降时,TNY277的MOS管占空比添加,使得输出电压添加。

八、高频开关电源输出电路
由输出整流二级管D7和LC滤波电路L2、C8以及输出电容C9组成输出电路;
R4、C6为削尖峰电路

九、高频开关电源变压器设计
磁芯
骨架
初级引脚 4 
次级引脚 3 
最小初级电感 49µH 
额外初级电感量 965µH 
磁芯截面积 23.00 mm² 

核算初级电感量Lp=(Vindcmin*Dm)/(Ipk*fosc)=100*0.5/0.297*60000=0.0028H=2.8mH; 
核算初级圈数Np=1000*根号下(Lp/Al)=158T; 
匝比n=Vo/Vindcmin=0.18

初级绕组线径核算:
a:先算初级电流均值Iprms=Ipk/1.414=0.27A 
b:导线截面积S=Iprms/Jd Jd—单位面积电流 自然风冷式取1.5~4A/mm^2,强制式风冷时取3~6 取5.3

初级绕组第1部分初级绕组的取整(整数)圈数 88 Np=1000*根号下(Lp/Al)
初级绕组线径尺度 30 AWG 0.0507 mm2 S=Iprms/Jd

次级1绕组圈数 6 
次级1绕组线径尺度 27 

次级2绕组圈数 5 
次级2绕组线径尺度 27 

十、高频开关电源PCB设计
高频开关电源PCB设计

十一、高频开关电源元件清单

高频开关电源元件清单

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