50W反激变换器的设计.docx

50W反激变换器的设计(CCM)

电源规格 输入电压：85Vac~264Vac

输出电压：5Vdc 输出电流：10A确定变压器初次级的匝比n

设定最大占空比: D=0.45

工作频率: f=100KHz，T=1/f=10uS

最大磁通密度: B=0.2

则主功率管开通时间为：

Ton=T*D=10uS*0.45=4.5uS

选择变压器的磁芯型号为EER2834

磁芯的截面积：Ae=85.5mm最低输入电压:

Vin=85*√2–20=100.2V(设定低频纹波为20V）根据伏·秒平衡原理有：

Vin*Ton=n*(Vo+Vf)*Toff(设定整流管压降为1V）

变压器的匝比n: n=13.67

设定电源工作在连续模式 Ip2=0.4*Ip1

0.5*(Ip1+Ip2)*Vin*D=Pout/η(设定电源的效率η为0.8）

Ip1=1.98A Ip2=0.79A

变压器的感量

L=(Vin*Ton)/(Ip1–Ip2)=379uH

变压器的初级匝数

Np=(Vin*Ton)/(Ae*B)=27T

变压器的次级匝数 Ns=Np/n=2T

变压器的实际初次级匝数可以取

Np=27T Ns=2T

重新核算变压器的设计

最大占空比：Vin*D=n*(Vo+Vf)*(1–D)

D=0.447

最大磁通密度：Bmax=(Vin*Ton)/(Np*Ae)

Bmax=0.195T

初级电流Ip1和Ip2：

确定变压器初次级的匝比n

设定最大占空比: D=0.3

工作频率: f=100KHz，T=1/f=10uS

最大磁通密度: B=0.2

则功率管开通时间：Ton=T*D=10uS*0.3=3uS假设关断时间：Toff=7uS，Tr=4uS

选择变压器的磁芯型号为EER2834

磁芯的截面积：Ae=85.5mm最低输入电压:

Vin=85*√2–20=100.2V(设定低频纹波为20V）根据伏·秒平衡原理有：

Vin*Ton=n*(Vo+Vf)*Tr(设定整流管压降为1V）

变压器的匝比n: n=12.53

设定电源工3作在续模式 Io=Tr/T*Ip2Ip2=Io*T/Tr=25A

Ip1=Ip2/n=1.99A

变压器的感量

L=(Vin*Ton)/ Ip1=151uH

变压器的初级匝数

Np=(Vin*Ton)/(Ae*B)=18T

变压器的次级匝数

Ns=Np/n=1.4T=2T

变压器的实际初次级匝数可以取

Ns=2T Np=Ns*n=25.1T=26T

开关电源一次滤波大电解电容

开关电源决定一次侧滤波电容，主要影响电源的性能参数为输出低频交流纹波与保持时间.

滤波电容越大，电容器上的Vin(min)越高，可以输出较大功率的电源，但相对价格也提高了。

输入电解电容计算方法(举例说明)：

因输出电压12V 输出电流2A, 故输出功率：

Pout=Vo*Io=12.0V*2A=24W。

设定变压器的转换效率约为80%，则输出功率为24W的

0.5*(Ip1+Ip2)*Vin*D=Pout/ηIp2+(Vin*Ton)/L=Ip1

24W

电源其输入功率：Pin=Pout/效率=80%

?30W.

Ip1=1.99A Ip2=0.8A Ip_rms=0.93A

次级电流Is1和Is2

因输入最小交流电压为90VAC，则其直流输出电压为：Vin=90*1.2=108Vdc

Is1=Ip1*n=26.87A Is2=Ip2*n=10.8A

Is_rms=12.56A

次级电压折射到初级的电压

故负载直流电流为：I=

Pin

Vin

30W

=108Vac

?0.28A

Vor=n*(Vo+Vf)=81V

初级功率管Mosfet的选择

设计允许的直流纹波电压?V/Vo=20%，并且电容要维持电压的时间为1/4周期t（即半周期的工频率交流电压在约

Vmin=(√2 *264+Vor+50)/0.8=630V

Ip_rms= Ip_rms/0.8=1.16A(设定应力降额系数为0.8）