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小于75W反激变换器的设计连载-2

导读: 在需要对输入输出进行电气隔离的低功率<75W~的开关电源应用场合,反激变换器(Flyback Converter)是最常用的一种拓扑结构(Topology)。

我以我们的IC进行设计分析说明:

基本的反激变换器原理图如下所示,在需要对输入输出进行电气隔离的低功率<75W~的开关电源应用场合,反激变换器(Flyback Converter)是最常用的一种拓扑结构(Topology)。简单、可靠、低成本、易于实现是反激变换器突出的优点;接下来我将电源的关键部分的设计进行说明。

我们先来确定系统的输入输出参数,进行开关电源最前端的整流滤波设计:

--输入电压范围:Vinmin_AC 及Vinmax_AC

--电网频率:50HZ/60HZ(国内为50Hz)

--输出功率:(等于各路输出功率之和)

--初步估计变换器效率:η(低压输出时,η取0.7~0.75,高压输出时,η取0.8~0.87)根据预估效率,估算输入功率:

对多路输出,定义KL(n)为第n 路输出功率与输出总功率的比值:

原理图设计要求:90VAC-265VAC的全电压范围,对应的公式计算应用 100VRMS–Min 来计算输入电解电容的纹波电流

输出规格:

12V-2A  & 110V/0.42A

使用基本计算公式;我们将计算公式进行EXCEL软件便于修改参数进行反复修改,从而确定最佳参数设计。

计算参考如下:

再来提供给大家快速设计的理论分析。

对于整流电路-输入整流桥有两种大的工作模式:

输入主电解电容的设计;其跟输出的功率有关。

依据设计经验通常,对于宽输入电压(85~265VAC),取2~3μF/W;对窄范围输入电压(176~265VAC),取1μF/W 即可,电容充电占空比Dch 一般取0.2 即可。

上图为实际工作的大电解电容的充放电波形;只有T1时间是在给电容充电。

对于我们的FLY-IC的设计应用;我给出如下参考应用:

通过上面的基础理论;我们还可以根据实际的用户需求;如电容保持时间!特别是我们的供电系统做输入电压跌落试验时提出要求时:

AC输入电压通过二极管桥堆整流成为DC电压

为了提供必要的输出功率,DC电压需要确保为多少?

(根据容许纹波要求)需要上面的公式进行计。!

但是多数情况下,考虑到瞬间停电时的输出保持时间来选择参数,要比通过容许纹波选择的容量值更大。

因此,优先考虑通过输出保持的容量选择。

瞬时停电时能够保持输出电压?理论计算公式:

T:保持时间

n:效率

P(OUT):输出功率

C:电解电容容量

Vin(DC)Min:输入电压Min值

Vin(DC)S:能够提供电源控制的输入电压

因此对于开关电源前面输入的整流滤波回路的设计参数可以确定:

待续!请关注下回分解!

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