【2017年整理】开关电源1.doc

一、参数设计要求 输入功率：Po=60w 目标效率：η=88% 功率因数：PF=0.98 输出电流：0.8A 输出电压：75V 二、输入通道 （1）保险丝 保险丝电流容量IFUSE可按后级输入最大有效值的2~3倍选取，即 可以选择2A或者3A （2）、压敏电阻VR1、VR2的计算 压敏电阻标称误差为α=10%，老化系数β=0.9，则有 取标准值为470V，这里选择7D471K （3）X安规电容的选择 跨接在L~N之间的两个X安规电容取CX1=CX2=0.068μF，由于总的电容量大于0.1μF，所以要并上泄放电阻R=R1+R2=100K （4）Y安规电容的选择 要求对大地漏电路Ileak不超过0.25mA,则有 可以选取CY1=CY2=2.2nF （5）EMI滤波电路 为避免可能产生的LC振荡现象，R21、R22阻值一般在3.3 KΩ~10 KΩ之间， 在这里选择R21=R22=5.1KΩ 电感量为 （6）整流二极管 平均电流 秒冲电流 整流二极管最大反向电压VR=Uinmax=375V 整流二极管耐压VBR=(1.5~2.5) VR=562.5~937.5V 三、输入电压： 市电频率 f 50 Hz 最小输入交流电压(有效值) Uacmin 90 V 最大输入交流电压(有效值) Uacmax 265 V 得 UINMIN=Uacmin=90V PIN=Po/η 则有最小输入电容C1=105.2μF，取标准值120μF所以得 变换器最小输入电压 UINMIN= 90 V 变换器最大输入电压 UINMAX 374.77 V 输入滤波电容 C1 120 μF 额定输出电流 Io 0.8 A 输出电压 Uo 75 V 输出纹波电压 △Uo 200 mV 输出功率 Po 60 W 目标效率 η 0.88 四、确定反射电压 (1)使用600V耐压，耐压留30V余量，得TVS管耐压UZ： UZ=600-30-1.414Uacmax=200V 取UZ=kUor,k=2.16得 Uor=92.59 (2)占空比 最大占空比： 最小占空比： 开关耐压 BVds 600 V 漏感吸收钳位电压 Uz/Uclamp 200 V 钳位电压/反射电压 k 2.16 反射电压 Uor 92.59 V 最大占空比 Dmax 0.539 最小占空比 Dmin 0.219 五、计算n值 开关频率 fsw 150 KHz 电流纹波比 γ 1 (1)、匝数比n： (2)、 整流二极管耐压V(BR) (3)、整流二极管最大反向电压 整流二极管压降 UD 0.9 V 匝比 n 1.220 整流二极管最大反向电压 UD(max) 382.38V V 整流二极管耐压 V(BR) 458.85 V 六、初级绕线的选取 (1)、 初级侧电感斜坡中心电流ILP (2)、初级侧电感峰值电流ILPK (3)、开关管电流容量Ids: 开关电流容量一般3-4倍电感峰值电流 在这里，开关管Q2选择电流容量为12A，耐压为600V的功率MOS管 （4）初级绕组电流有效值 （5）2倍趋肤效应深度 （6）初级绕线直径 电流密度J=4.5A/mm2，股数m=4，则有 可以用单股直径为0.280mm、外皮直径为0.329mm的漆包线绕制 初级侧电感斜坡中心电流 ILP 1.422 A 初级侧电感峰值电流 ILPK 2.133 A 股数、 m 4 开关管电流容量 Ids 7 A 2倍趋肤效应深度 2△ 0.382 mm 电流密度 J 4.5 A/mm2 初级绕组电流有效值 ILPrms 1.087 A 初级绕线直径 d 0.280 mm 七、次级绕线的选取 （1）次级侧电感斜坡电流中心值 （2）次级侧电感电流峰值 （3）次级整流二极管最大平均工作电流 （4）次级绕组电流有效值 （5）次级绕线直径 电流密度J=4.5A/mm2，股数m=4，则有 可以用单股直径为0.350mm、外皮直径为0.406mm的漆包线绕制 （6）由于次级侧电感电流峰值 ，有效值因此可以选择300V/6A超快恢复二极管 次级侧电感斜坡电流中心值 ILS 1.735 A 次级侧电感电流峰值 ILSK 2.603 A 次级整流二极管最大平均工作电流 IF 6 A 次级绕组电流有效值 ILSrms 1.596 A 股数 m 4 次级绕线直径 d 0.35 mm 次级整流二极管 D4、D5 300V/6A 八、初、次绕组匝数的计算 （1）、计算最长导通时间，Dmax=0.539 （2）、计算伏秒积 导通电压：Uon= UINMIN-USW=90V（由于初级侧电流不大，可以忽略MOS管的导通电压USW） 伏秒积