多路输出单端反激式开关电源原理及设计.pdf多路输出单端反激式开关电源原理及设计pdf,多路输出单端

文件名称: 多路输出单端反激式开关电源原理及设计.pdf

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详细说明：多路输出单端反激式开关电源原理及设计pdf,多路输出单端反激式开关电源原理及设计U3为PC817型线性光耦合器,其电流传输比(CIR)范围为8o%~160%,,能够较好地满足反馈回路的设计要求,而目前国内常用的4N25、4N26属于非线性光耦合器,不宜采用。反馈绕组上产生的电压经D4、C9整流滤波,获得非隔离式+12V输出,为PC817接收管的集电极供电。由于反馈绕组输出电流较小,次级采用D4硅高速廾关管1N4148。光耦PC817能将+5V输岀与电网隔离,其发射极电流送至TOP22G的控制端,用κ调节占 C3为控制端旁路电容,它能对控制叫路进行补偿并设定自动重启频率。当C3=471F 时,自动重启频率为1.2Hz,即每隔o.83s检测ˉ次调节失控故障是否已经被排除,若确认已被排除,就自动重启开关电源恢复正常工作。 R2为PC817中LED的外部限流电阻。实际上除了限流保护作用外,他对控制回路的增益也具有重要影响。当R2改变时,会依次影响到下列参数值:IF→IC→D→UO,也就相当于改变了控制回路的电流放大倍数。下面简要分析一下反馈回路实现稳压的工作原理。当输出电压UO发牛波动且变化量为UO时,通过取样电阻R5、R6分压后,就使TL431的输出电压UK也产生相应的变化, 进而使PC817中LED的工作电流IF改变,最后通过控制端电流IC的变化量来调节占空比 D,使UO产相反的变化,从而抵消UO的波动。上述稳压过程可归纳为: UO↑→UK↓→IF↑→IC↑→D↓→UO↓→最终使UO不变。其余各路输出未加反馈,输出电压均由晑频变压器的匝数来确定。变压器设计变压器的设计是蕐个电源设计的关键,它的好坏直接影响电源性能。磁芯及骨榘的桷定由于本文选用漆包线绕制,而且EE型磁芯的价格低廉,磁损耗低且适应性强,放选择EE22,其磁芯长度Δ=22mm。从厂家提供的磁芯产品手册中可査得磁芯有效樻截面积 SJ=0.41cm2,有效磁路长度1=396cm,磁芯等效电感AL=24uH/匝2,骨架宽度 b=8.43mm 确定最大占空比Dmax 根据公式 100% U。+U,-U, 其中,UOR=135V,直流输入最小电压值 LImin=90V, MOSFET的漏源导通电压 UDS(ON)=10V,代入上式得:Dmax=64.3%,接近典聖值67%。Dmax随着输入电压的升高而减小。计算初级线圈中的电流输入电流的平均值IAVG为 10 Aro nU 0.14A(2) 08x90 初级峰值电流IP为 APCP (1-0.5Kgp) D 其中,KRP为初级纹波电流IR与初级峰值电流IP的比值,当电压为宽范围输入付,可取 0.9。将Dmax=64.3%代入得,IP=0.518A 确定初级绕组电感LP 10°B z(1-n)+ I: KRP(I- q(4) 其中,损耗分配系数Z=0.5,IP=0.518A,KRP=0.4,PO=10W,代入得:LP≈1265H。确定绕组绕制方法并计算各绕组的匝数初级绕组的匝数NP可以通过下式计算: PXls S B 其中,磁芯截面积SJ=0.41cm2,磁芯最大磁通密度BM=60,IP=0.518A,LP≈1265I 代入可得NP=26.6,实取30匝。次级绕组采用堆叠式绕法,这也是变压器生产厂家经常采用的方法,其特点是由5V绕组给12Ⅴ绕组提供部分匝数,而24V绕组中则包含了5V、12V的绕组和新增加的匝数。堆叠式绕法技术先进,不仅可以节省导线,减小线圈体积,还可以增加绕组之间的互感量,加强耦合程度。以本电源为例,当5V输出满载而12ⅴ和24ⅴ输出轻载时,由于5ⅴ绕组兼作 12V、24ⅴ绕组的一部分,因此能减小这些绕组的漏感,可以避免因漏感使12V、24V输出电路中的滤波电容被尖峰电压充电到峰值,即产生所谓的峰值充电效应,从而引起输出电压不稳定。这里将5ⅴ绕组作为次级的始端对」多输出高频变压器,各输出绕组的匝数可以取相同的每伏匝薮。每伏匝数nO可以由下式确定: 其单位是匝/ⅴO将NS取5亚,UO1=5V,UF1=0.4V(肖特基整流管导通压降)代入上式得到nO=0.925匝/V 对于24V输出,已知UO2=24V,UF2=0.4V,则该路输出绕组叵数为NS2=0.925叵 /Vx(24V十0.4V)=22.57匝,实取22匝。对于12V输岀,已知UO3=12V,UF2=0.4V,则该路输出绕组匝数为NS2=0.925匝 /V×(12V+0.4V)=1.47匝,实取11匝。对于反馈绕组,已知UF=12V,UF3=0v(硅快速恢复整流二极管导通压降),则该路输出绕组匝数为NS2=0.925/Vx(12V+0.4V)=147匝,实取11 确定初/次级导线的内径首先根据初级层数d、骨架宽度b和安全边距M,利用下式计算有效骨架宽度bE单位是mm): bE=d(b-2M)(7) 将d=2,b=8.43mm,M=0代入上式可得bE=16.86mm。利用下式计算初级导线的外径〔带绝缘层)DPM DPM=bE/NP(8) 将bE=16.86mm,NP-78匝代人得DPM=0.31mm,扣除漆皮厚度,裸导线内径 DPM=0.26mm。与直径o.26mm接近的公制线规为o.28mm,比o.26mm略粗完全可以满足要求,而o.25mm的公制线规稍细,不宜选用。而次级绕组选用与初级相同的导线, 根据电流的大小,采用多股并绕的方法绕制。试验数据该廾关电源的输人特性数据见表1,在u=85~245V的宽范围内变化时,主路输出 UO1=5v〔负载为650)的电压调整率SV=±O.2%,输出纹波电压最大值约为67mV;辅助输岀UO2=24V(负载为250,输出纹波电压最人值约为98mV:辅助输出UO3=12V(负毂为100Q),输出纹波电压最大值约为84mV。表!电源输入特性 120 150 180 200 245 Uo1V499499500500501501501501 UaN2394239724012432406240682412414 tow1s81200120312.071211214121s1128

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