利用VIPER22ADIP設計一款輸入為85-265Vac,輸出為12V/1A的開關電源。
查看VIPER22ADIP的Datasheet,可知其開關頻率Fsw=60KHz,芯片直流工作電壓VDD的電壓范圍為9-38V,最大承受電壓為730Vdc。
根據設計條件可知輸出功率Po=12V*1A=12W,而根據輸出功率可以選擇變壓器磁芯CORE為EE20/20/5-Z,材質為PC40,磁芯參數Ae=31mm2。
又由設計條件可知,
輸入最低電壓Vin(min)=85*=120Vdc;
輸入最高電壓Vin(max)=265*=375Vdc;
以下計算基本根據《開關電源設計》(第三版)第4章反激變換器4.5設計原則和設計步驟里面的公式進行的。
由直流輸入電壓最大時開關管的最大應力Vms(max)=Vdc(max)+(Vo+1)Np/Nsm,而由于有漏感尖峰的影響,需要給開關管的最大承受電壓留有25%的余量,即Vms(max)=730Vdc*(1-25%)=547Vdc;
所以原邊與次邊的匝數比:
Np/Nsm=[Vms(max)-Vdc(max)]/(Vo+1)=(547-375)/(12+1)=13.2
而電路工作于DCM模式,設Ton(max)+Tr=0.8T(Ton(max):最大導通時間;Tr:磁芯復位時間),由變壓器導通期間伏秒數乘積等于復位伏秒數乘積,可知
所以最大導通時間
設變換器的效率為80%,則Pi=1.25Po=1.25Vo2/Ro=Lp*Ip2/2T
而Ip=Vdc(min)*Ton(max)/Lp,所以初級電感
Lp=[Vdc(min)*Ton(max)]2/(2.5T*Po)=(120*7.85*10-6)2/(2.5*12*10-3/60)=1.77mH
即峰值電流Ip=Vdc(min)*Ton(max)/Lp=(120*7.85*10-6)/(1.77*10-3)=0.53A
所以初級電流的有效值
(即次級電流的有效值)
又由法拉第定律,可知Vdc(min)*Ton(max)=Np*Ae*B
取B=0.2(參考別人的http://bbs.dianyuan.com/topic/1454589),可知Np=152匝,即Nsm=12匝
假如,我將變壓器參數設計為:
EE20立式、10PIN、跨距12mm、腳間距4mm
Np:0.21mm、152匝、4-5腳
Nf:0.21mm、12匝、1-2腳
Nsm:0.5mm、12匝、7-9腳
這樣行么?哪里還需要注意?有沒有其他更好的方法?