110W開關(guān)電源適配器設(shè)計(jì)方案

步驟2，選擇導(dǎo)通時(shí)間

原邊功率晶體管Q的最大導(dǎo)通時(shí)間出現(xiàn)在最小輸入電壓和最大負(fù)載時(shí)對本例，假設(shè)最大導(dǎo)通時(shí)間不能超過總的工作周期的50%（后面可以看到，使用特別的控制電路和變壓器設(shè)計(jì)時(shí)最大導(dǎo)通時(shí)間是可以超過50%的）。

實(shí)例

頻率30kHz

周期33μs

半周期16.5μs

留有裕量以使控制保持在合適的最小輸入電壓，因此可用周期是16μs。

因此ton(max)=16 μs

步驟3，變換器最小DC輸入電壓的計(jì)算

計(jì)算變換器工作于滿載和最小電源適配器輸入電壓時(shí)的輸入DC電壓Vcc。

對于輸入電容整流濾波器，DC電壓不能夠超過輸入電壓有效值的1.4倍，也不可能小于輸入電壓有效值的1.2倍。該電壓的確切計(jì)算很困難，因?yàn)樗Q于許多不確定的因數(shù)，如電源適配器線路的源阻抗、整流器電壓降、儲能電容值及其特性以及負(fù)載電流。第一部分第6章給出了確定DC電壓的方法。

該例中使用1.3倍的輸入電壓有效值（使用倍壓時(shí)再乘以1.9），將給出在滿載時(shí)相當(dāng)近似的Vcc工作值。

實(shí)例

線路輸入為90V有效值，則DC電壓V。將接近

90×1.3×1.9=222V

步驟4，選擇工作偏移磁通密度

對于E42／20磁心，根據(jù)制造商的數(shù)據(jù)，中心磁心的有效面積是240mm2。飽和磁通密度100℃時(shí)是360mT。

工作磁通密度的選擇要綜合考慮，反激頻率在中頻范圍內(nèi)盡可能高，以便從磁心得到最好效益和最小銅損耗。

對于典型的鐵氧體磁心材料和形狀，工作頻率上升到30kHz，即便選擇最大的磁通密度，反激變壓器的銅損耗通常超過磁心損耗，這樣的設(shè)計(jì)為“飽和限制”。因此在該例中選擇最大磁通密度，可是要保證磁心在任何條件下都不飽和，如在最低工作頻率下使用最大脈寬。

在下面的設(shè)計(jì)方法中，不完全能量變換器可能存在最小電源適配器電壓輸入和最大負(fù)載的工作條件。如果這種情況出現(xiàn)，將會出現(xiàn)來自變壓器磁心有效DC成分的感應(yīng)現(xiàn)象?？墒窍旅胬颖砻鳟?dāng)使用大氣隙時(shí)，來自DC成分的影響很小，因此工作磁通密度選擇在不包和220mT，以提供較好的工作裕量。

因此該例最大峰峰交流磁通密度B選擇在220mT。

在設(shè)計(jì)最后要檢查總的交流和DC磁通密度，以保證磁心在高溫時(shí)不會他和，對于不磁通量，可能需要重復(fù)設(shè)計(jì)。

步驟5，計(jì)算最小原邊匝數(shù)

在一個單的導(dǎo)通周期內(nèi)使用伏秒方法，可以計(jì)算最小原邊匝數(shù)，因?yàn)槭┘拥碾妷菏欠讲ǎ?

其中，Nmin最小原邊匝數(shù)

V=Vcc（施加的DC電壓）

t=導(dǎo)通時(shí)間，單位是μs

△Bac=最大的ac磁通密度，單位是T;

Ae=磁心的最小橫截面積，單位是mm.

實(shí)例

對于最小電源適配器電壓（90V有效值）和16μs的最大脈寬

因此，

步驟6，計(jì)算副邊匝數(shù)

在反激相期間，儲存在磁場的能量會傳遞到輸出電容和負(fù)載。再次使用伏秒方程來確定傳遞所需的時(shí)間。如果原邊的反激電壓與施加的電壓相等，則獲取能量所花的時(shí)間等于輸入該能量所花的時(shí)間，故該例為16s因此若忽略附加的漏感，開關(guān)管集電極上的電壓將是電源適配器電壓的兩倍。