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反激電源適配器精講

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反激電源適配器精講

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此圖為示意圖，圖中Ui為直流電壓，后面的C1容量較小，如果輸出改交流輸入，需要加整流電路+C1，C1的容量較大，一般寬范圍輸入，按照功率/容量比為：1：3uF，窄范圍比為1：1uF。


寬范圍一般是85～264Vac 或者90～264Vac，更有甚100～277Vac等等窄范圍一般176～264Vac 187～264Vac以及195～264Vac，或者347 +/-20%等等


講反激變壓器之前，先說明兩個(gè)定義：
1.Vor定義為反射電壓。
2.Krp定義為電流的波峰比，即峰峰值：峰值。
反激是由Buck-Boost電路演變而來，最苛刻的點(diǎn)為最低輸入電壓，輸出滿載時(shí)，所以我們要選擇這個(gè)點(diǎn)來設(shè)計(jì)。
一、選定反射電壓Vor
15W電源適配器選反射電壓就是確定最大占空比
D=Vor/(Vor+Vs),D為占空比，Vor反射電壓，Vs最低輸入電壓（此電壓一般為輸入的交流Vac*1.2，因?yàn)檎骱蟮碾娊怆娙莶粫?huì)無窮大）。
此公式由以下推到可得：
當(dāng)開關(guān)管開通的時(shí)候，原邊相當(dāng)于一個(gè)電感，電感兩端加上電壓，其電流值不會(huì)突變，線性的上升，有公式上升了的I=Vs*Ton/L,這三項(xiàng)分別是原邊輸入電壓，開關(guān)管開通時(shí)間，和原邊電感量。在開關(guān)管關(guān)斷的時(shí)候，原邊電感放電，電感電流下降，同樣要尊守上面的公式定律，此時(shí)有下降了的I=Vor*Toff/L,這三項(xiàng)分別是原邊感應(yīng)電壓，即放電電壓，開關(guān)管關(guān)斷時(shí)間，和電感量．在經(jīng)過一個(gè)周期后，原邊電感電流的值會(huì)回到和原來一樣，不可能會(huì)變，所以，有Vs*Ton/L=Vor*Toff/L,，上升了的，等于下降了的，上式中可以用D來代替Ton，用1-D來代替Toff，移項(xiàng)可得，D=Vor/（Vor+Vs），亦是最大占空比。
二、確定原邊電流的參數(shù)值
無非三個(gè)值：平均值、有效值、峰值。



上圖為原邊電流波形圖
前面已經(jīng)說過，Krp的定義，我們來解方程吧，今天先說到這，方程如下：



三、選定變壓器磁芯
選磁芯有兩種方法，一個(gè)是用AP法計(jì)算，這個(gè)計(jì)算繁瑣，而且也不是太準(zhǔn)確，二是經(jīng)驗(yàn)法，我一般靠經(jīng)驗(yàn)。如果沒有經(jīng)驗(yàn)也沒有關(guān)系，先選一個(gè)磁芯如果不行在換大一點(diǎn)的，慢慢經(jīng)驗(yàn)積累起來以后，就好了。
四、計(jì)算變壓器原邊匝數(shù)、線經(jīng)等
計(jì)算匝數(shù)、線經(jīng)首先要選一個(gè)B值，這個(gè)B值一般選取在0.1-0.25之間，當(dāng)然了要以最后核算的B值為準(zhǔn)，一般情況不要超0.3，特殊情況可以，一般作為錳鋅鐵氧體，B值也就到4800GS，即0.48T。說到這里有個(gè)法拉第電磁感應(yīng)定律公式，V*T=L*I=N*B*S，各個(gè)字母代表意思就不用說了吧。
線經(jīng)的載流密度一般4-10A/mm2，如果是鋁基板的那種或者強(qiáng)冷風(fēng)散熱另當(dāng)別論，如果多股線的話，最好不要超過0.4mm并饒，趨膚效應(yīng)。
五、計(jì)算變壓器次邊匝數(shù)、線經(jīng)等
所有的公式和第四步基本一樣，載流密度亦同。
六、計(jì)算變壓器反饋繞組匝數(shù)
計(jì)算匝數(shù)原理同上，線經(jīng)選取0.2mm的即可，因?yàn)镮C一般吃電流也就幾個(gè)mA，線太細(xì)了容易斷，太粗了成本受不了。【電源適配器代工】
七、計(jì)算變壓器電感量
公式還是法拉第電磁感應(yīng)定律公式。
八、核算以上參數(shù)

至此變壓器設(shè)計(jì)基本算完畢。

反射電壓的選取和以下因素有關(guān)
最低輸入電壓，如果你電源適配器是85～264Vac輸入，那么85*1.2=102Vdc（一般電解電容由于成本的問題要*1.2，如果電解不惜成本可以*1.414，看情況了，這個(gè)電壓是整流濾波后的電壓，它是有紋波的，按照波谷考慮），我們選取100Vdc，D=Vor/（Vor+Vs），如果你反射電壓選取80V，那么占空比D就是80/（80+100）=0.44，一般在最低輸入電壓的時(shí)候最大占空比不要超0.5，超了0.5，會(huì)有個(gè)右半平面零點(diǎn)，必須加斜坡補(bǔ)償來抵消，環(huán)路不好調(diào)試，初學(xué)者建議不要嘗試，有經(jīng)驗(yàn)了可以設(shè)計(jì)最大占空比大于0.5，那么Vor可以選大點(diǎn)，但是選大Vor有一問題，在最高輸入電壓的時(shí)候264Vac，264Vac*1.414=374V，如果你反射選取的大，在MOS管關(guān)斷的時(shí)候可以計(jì)算峰值電壓為：374V+Vor+漏感和雜散電容諧振引起的尖峰=...，MOS的耐壓就要選的高一些，這樣成本又上去了，當(dāng)然你可以選擇RCD+TVS的方式做吸收，這個(gè)還是折中的問題，性價(jià)比最大化是根本。  
現(xiàn)在這種反激電源適配器，恨不得能省個(gè)貼片電阻，絕不加貼片電阻，成本拼的太厲害了。

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| 發(fā)布時(shí)間：2019.04.01    來源：電源適配器廠家
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