开关电源研发与设计说明

开关电源研发与设计----------------------- -----------------------日期：1目的希望以簡短的篇幅，將公司目前設計的流程做介紹，若有介紹不當之處，請不吝指教.2設計步驟:2.1 繪線路圖、PCB Layout.2.2 變壓器計算.2.3 零件選用.2.4 設計驗證.3設計流程介紹(以 DA-14B33 為例):3.1 線路圖、PCB Layout 請參考資識庫中說明.3.2 變壓器計算:變壓器是整個電源供應器的重要核心，所以變壓器的計算与驗証是很重要的，以下即就 DA-14B33 變壓器做介紹.3.2.1 決定變壓器的材質与尺寸: 依據變壓器計算公式B(max)=鐵心飽合的磁通密度(Gauss)Lp=一次側電感值(uH)Ip=一次側峰值電流(A)Np=一次側(主線圈)圈數Ae=鐵心截面積(cm2)B(max) 依鐵心的材質与本身的溫度來決定，以 TDK Ferrite Core PC40 為例，100℃時的 B(max)為 3900 Gauss，設計時應考慮零件誤差，所以一般取 3000~3500 Gauss 之間，若所設計的 power 為 Adapter(有外殼)則應取 3000 Gauss 左右，以避开鐵心因高溫而飽合，一般而言鐵心的尺寸越大，Ae 越高，所以可以做較大瓦數的Power。3.2.2 決定一次側濾波電容:濾波電容的決定，可以決定電容器上的 Vin(min)，濾波電容越大，Vin(win)越高，可以做較大瓦數的 Power，但相對價格亦較高。3.2.3 決定變壓器線徑与線數:當變壓器決定後，變壓器的 Bobbin 即可決定，依據 Bobbin的槽寬，可決定變壓器的線徑与線數，亦可計算出線徑的電流密度，電流密度一般以 6A/mm2為參考，電流密度對變壓器的設計而言，只能當做參考值，最終應以溫昇記錄為準。3.2.4 決定 Duty cycle (工作週期):由以下公式可決定 Duty cycle ，Duty cycle 的設計一般以50%為基準，Duty cycle 若超過 50%易導致振盪的發生。 NS = 二次側圈數 NP = 一次側圈數 Vo = 輸出電壓 VD= 二極體順向電壓 Vin(min) = 濾波電容上的谷點電壓 D = 工作週期(Duty cycle)3.2.5 決定 Ip 值:Ip = 一次側峰值電流Iav = 一次側平均電流Pout = 輸出瓦數效率PWM 震盪頻率3.2.6 決定輔助電源的圈數:依據變壓器的圈比關係，可決定輔助電源的圈數与電壓。3.2.7 決定 MOSFET 与二次側二極體的 Stress(應力):依據變壓器的圈比關係，可以初步計算出變壓器的應力(Stress)是否符合選用零件的規格，計算時以輸入電壓264V(電容器上為 380V)為基準。3.2.8 其它:若輸出電壓為 5V 以下...