正激式开关电源的设计

1 7 -3 正激式开关电源的设计 中山市技师学院 葛中海 由于反激式开关电源中的开关变压器起到储能电感的作用，因此反激式开关变压器类似于电感的设计，但需注意防止磁饱和的问题。反激式在20～100W的小功率开关电源方面比较有优势，因其电路简单，控制也比较容易。而正激式开关电源中的高频变压器只起到传输能量的作用，其开关变压器可按正常的变压器设计方法，但需考虑磁复位、同步整流等问题。正激式适合50～250W之低压、大电流的开关电源。这是二者的重要区别！ 7 .3 .1 技术指标 正激式开关电源的技术指标见表 7-7 所示。 表 7 -7 正激式开关电源的技术指标 项 目 参 数 输入电压 单相交流 220V 输入电压变动范围 160Vac～235Vac 输入频率 50Hz 输出电压 VO=5.5V@20A 输出功率 110W 7 .3 .2 工作频率的确定 工作频率对电源体积以及特性影响很大，必须很好选择。工作频率高时，开关变压器和输出滤波器可小型化，过渡响应速度快。但主开关元件的热损耗增大、噪声 大，而且 集 成 控制器、主开关元件、输出二极 管 、输出电容及变压器的磁芯 、还 有电路设计等受 到限 制。 这里 基 本 工作频率0f 选200kHz，则 301020011 fT=5μs 式中，T 为 周 期 ，0f 为 基 本 工作频率。 7 .3 .3 最 大导 通 时间 的确定 对于正向 激励 开关电源，D 选为 40%～45%较为 适宜 。最 大导 通 时间maxONt为 maxONt=T maxD （ 7-24） maxD是设计电路时的一 个 重要参数，它 对主开关元件、输出二极 管 的耐 压与 输出保 持 时间 、变压器以及和输出滤波器的大小、转 换 效 率等都 有很大影响。此处 ，选maxD=45%。由式（ 7-24），2 则有 maxONt=5μ s0.45=2.25μs 正向激励开关电源的基本电路结构如图7-25 所示。 图7-25 正向激励开关电源的基本电路结构 7 .3 .4 变压器匝比的计算 1 ．次级输出电压的计算 如图7-26 所示，次级电压2V 与电压OV +FV +LV 的关系可以这样理解：正脉冲电压2V 与ONt包围的矩形“等积变形”为整个周期T 的矩形，则矩形的“纵向的高”就是OV +FV +LV ，即 ONFLOtTVVVV2 （7-25） 式中，FV 是输出二极管的导通压降，LV 是包含输出扼流圈2L 的次级绕组接线压降。 由此可见，图7-26 所示A 面积等于 B 面积，C 是公共面积，因此，真正加在负载上的输出电压OV 更小。 3 ...