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深度解析:电源原理图和每个元件的功能

2019-11-10 15:20| 发布者: 好人| 查看: 83| 评论: 0

摘要: 本次讲解电源以一个13.2W电源为例输入:AC90~264V输出:3.3V/4A原理图变压器是整个电源供应器的重要核心,所以变压器的计算及验证是很重要的。决定变压器的材质及尺寸:依据变压器计算公式决定一次侧滤波电容:滤波电 ...

本次讲解电源以一个13.2W电源为例

输入:AC90~264V

输出:3.3V/4A


原理图

变压器是整个电源供应器重要核心,所以变压器的计算及验证是很重要的。

决定变压器的材质及尺寸:

依据变压器计算公式


决定一次侧滤波电容:

滤波电容的决定,可以决定电容器上的Vin(min),滤波电容越大,Vin(win)越高,可以做较大瓦数的Power,但相对价格亦较高。


决定变压器线径及线数:

当变压器决定后,变压器的Bobbin即可决定,依据Bobbin的槽宽,可决定变压器的线径及线数,亦可计算出线径的电流密度,电流密度一般以6A/mm2为参考,电流密度对变压器的设计而言,只能当做参考值,最终应以温升记录为准。


决定Duty cycle (工作周期):

由以下公式可决定Duty cycle ,Duty cycle的设计一般以50%为基准,Duty cycle若超过50%易导致振荡的发生。

决定Ip值:


决定辅助电源的圈数:

依据变压器的圈比关系,可决定辅助电源的圈数及电压。

决定MOSFET及二次侧二极管的Stress(应力):

依据变压器的圈比关系,可以初步计算出变压器的应力(Stress)是否符合选用零件的规格,计算时以输入电压264V(电容器上为380V)为基准。


其它:

若输出电压为5V以下,且必须使用TL431而非TL432时,须考虑多一组绕组提供Photo coupler及TL431使用。

将所得资料代入

公式中,如此可得出B(max),若B(max)值太高或太低则参数必须重新调整。


变压器计算:

输出瓦数13.2W(3.3V/4A),Core = EI-28,可绕面积(槽宽)=10mm,Margin Tape = 2.8mm(每边),剩余可绕面积=4.4mm.


计算式:

变压器材质及尺寸:

由以上假设可知材质为PC-40,尺寸=EI-28,Ae=0.86cm2,可绕面积(槽宽)=10mm,因Margin Tape使用2.8mm,所以剩余可绕面积为4.4mm.

假设滤波电容使用47uF/400V,Vin(min)暂定90V。


决定变压器的线径及线数:

决定Duty cycle:

决定Ip值:


决定辅助电源的圈数:


决定MOSFET及二次侧二极管的Stress(应力):


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