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多路輸出單端反激式開關(guān)電源原理及設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2010-03-15 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

初級峰值電流IP為:


其中,KRP為初級紋波電流IR與初級峰值電流IP的比值,當(dāng)電壓為寬范圍輸入時(shí),可取0.9。將Dmax=64.3%代入得,IP=0.518A。

確定初級繞組電感LP

其中,損耗分配系數(shù)Z=0.5,IP=0.518A,KRP=0.4,PO=10W,代入得:LP≈1265μH。

確定繞組繞制方法

并計(jì)算各繞組的匝數(shù)

初級繞組的匝數(shù)NP可以通過下式計(jì)算:

其中,磁芯截面積SJ=0.41cm2,磁芯最大磁通密度BM=60,IP=0.518A,LP≈1265μH,代入可得NP=26.6,實(shí)取30匝。

次級繞組采用堆疊式繞法,這也是變壓器生產(chǎn)廠家經(jīng)常采用的方法,其特點(diǎn)是由5V繞組給12V繞組提供部分匝數(shù),而24V繞組中則包含了5V、12V的繞組和新增加的匝數(shù)。堆疊式繞法技術(shù)先進(jìn),不僅可以節(jié)省導(dǎo)線,減小線圈體積,還可以增加繞組之間的互感量,加強(qiáng)耦合程度。以本電源為例,當(dāng)5V滿載而12V和24V輕載時(shí),由于5V繞組兼作12V、24V繞組的一部分,因此能減小這些繞組的漏感,可以避免因漏感使12V、24V電路中的濾波電容被尖峰電壓充電到峰值,即產(chǎn)生所謂的峰值充電效應(yīng),從而引起輸出電壓不穩(wěn)定。這里將5V繞組作為次級的始端。

對于多輸出高頻變壓器,各輸出繞組的匝數(shù)可以取相同的每伏匝數(shù)。每伏匝數(shù)nO可以由下式確定:


其單位是匝/VO將NS取5匝,UO1=5V,UF1=0.4V(肖特基整流管導(dǎo)通壓降)代入上式得到nO=0.925匝/V。

對于24V輸出,已知UO2=24V,UF2=0.4V,則該路輸出繞組匝數(shù)為NS2=0.925 匝/V×(24V十0.4V)=22.57匝,實(shí)取22匝。

對于12V輸出,已知UO3=12V,UF2=0.4V,則該路輸出繞組匝數(shù)為NS2=0.925匝/V ×(12V+0.4V)=11.47匝,實(shí)取11匝。

對于反饋繞組,已知UF=12V,UF3=0.7V(硅快速恢復(fù)整流二極管導(dǎo)通壓降),則該路輸出繞組匝數(shù)為NS2=0.925匝/V×(12V+0.4V)=11.47匝,實(shí)取11匝。

確定初/次級導(dǎo)線的內(nèi)徑

首先根據(jù)初級層數(shù)d、骨架寬度b和安全邊距M,利用下式計(jì)算有效骨架寬度bE(單位是mm):

bE=d(b-2M) (7)

將d=2,b=8.43mm,M=0代入上式可得bE=16.86mm。

利用下式計(jì)算初級導(dǎo)線的外徑(帶絕緣層)DPM:

DPM=bE/NP (8)

將bE=16.86mm,NP=78匝代人得DPM=0.31mm,扣除漆皮厚度,裸導(dǎo)線內(nèi)徑DPM=0.26mm。與直徑0.26mm接近的公制線規(guī)為0.28mm,比0.26mm略粗完全可以滿足要求,而0.25mm的公制線規(guī)稍細(xì),不宜選用。而次級繞組選用與初級相同的導(dǎo)線,根據(jù)電流的大小,采用多股并繞的方法繞制。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)

的輸人特性數(shù)據(jù)見表1,在u=85~245V的寬范圍內(nèi)變化時(shí),主路輸出UO1=5V(負(fù)載為65Ω)的電壓調(diào)整率SV=±0.2%,輸出紋波電壓最大值約為67mV;輔助輸出UO2=24V(負(fù)載為250Ω),輸出紋波電壓最大值約為98mV;輔助輸出UO3=12V(負(fù)載為100Q),輸出紋波電壓最大值約為84mV。


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