20~75W交流适配器高频开关变压器的设计及软件VIP专享

单路输出功率 20~75W 交流适配器高频开关变压器的设计及软件 -------------------------------------------------------------------------------- 1 引言 AC/DC 适配器(ADAPTER)高频电子变压器的设计有很多制约条件，比如空间体积、热的问题、转换器的效率、电磁干扰、PWM 控制 IC、性价比等。所以磁心选用受到一定的限制，不像一般资料中介绍的满足功率容量即可，选择的余地不大。所以本文不讲解具体的磁心选择，仅利用计算软件对磁心的功率容量进行校验。目前与 NOTEBOOK 和 LCD 配套的中高档 ADAPTER 工作频率在 60KHz~100KHz 左右。变压器的绕组已用上了三重绝缘线，再要做小变压器已经有难度。我们知道小型化开关变压器有两种方法：一、提高开关频率，带来的问题是对 EMI 的控制有一定难度；二、选用更高饱和磁通密度的磁心材料，如 TDK 公司的 PC95 和 PE33 见表（1）。如果在 100℃时 Bsat 能达到 450mT~500mT，那么我们在设计开关变压器时就能使用更少的圈数，减少铜损，同时又能提高初级绕组的电感量，降低峰值电流，减少开关管的能量损耗，从而减少开关变压器的体积，进一步地实现 ADAPTER 的小型化。 因为技术难度和材料成本等因素的制约，目前还没有看到这些新材料大量地使用。这些中高档的 ADAPTER 通常选用 RM、PQ、EQ(DS)型磁心，这主要是罐型(POT 型)磁心比 EE、ER型磁心有更好的磁屏蔽优点，能减少 EMI 的传播，然而绕线和出线等加工工艺比较困难，而这些中高档 ADAPTER 大部分是单路输出。所以本文讲述的 AC/DC ADAPTER 开关变压器的磁心大部分是选用罐型磁心的变形：PQ、RM、DS 等折中的方案。它们在相同的输出功率下，比 EE、ER 型磁心体积要小，温升要低，而且 EMI 也比 EE、ER 型磁心好，磁心加工要困难些，当然它们的价格相对要高些。具体应根据整体方案的空间、成本等而定。 近几年移动消费电子产品的需求量在不断地增长，刺激了 AC/DC SWITCHING ADAPTER的产量。 由于体积、重量、效率、待机功耗等因数，SWITCHING ADAPTER 有取代传统工频 ADAPTER 的趋势（本文讲的是SWITCHING ADAPTE）。五年前与彩色喷墨打印机配套电源是笨重的工频 ADAPTER，现在已换成了内置的开关电源。笔者早先是从事变压器设备行业的，知道的变压器厂商有几百家，许多原先生产变压器的企业近年来也纷纷投入人力和物力进军开关电源市场，加剧了该市场的竞争。目前讲解反激式高频电...