3.3 钳位保护电路
当功率开关关断时,由于漏感的影响,高频变压器的初级绕组上会产生反射电压和尖峰电压,这些电压会直接施加在TOPSwitch芯片的漏极上,不加保护极容易使功率开关MOSFET烧坏。加入由R1、C2和VD1组成经典的RCD钳位保护电路,则可以有效地吸收尖峰冲击将漏极电压钳位在200 V左右,保护芯片不受损坏。推荐钳位电阻R1取27 kΩ/2 W,VD1钳位阻断二极管快恢复二极管耐压800 V 的FR106,钳位电容选取22 nF/600 V的CBB电容。
3.4 高频变压器
3.4.1 磁芯的选择
磁芯是制造高频变压器的重要组成,设计时合理、正确地选择磁芯材料、参数、结构,对变压器的使用性能和可靠性,将产生至关重要的影响。高频变压器磁芯只工作在磁滞回线的第一象限。在开关管导通时只储存能量,而在截止时向负载传递能量。因为开关频率为 100 kHz,属于比较高的类型,所以选择材料时选择在此频率下效率较高的铁氧体,由:
估算磁芯有效截面积为0.71 cm2,根据计算出的Ae 考虑到阈量,查阅磁芯手册,选取EE2825,其磁芯长度A=28 mm,有效截面积SJ=0.869 cm2,有效磁路长度L=5.77 cm,磁芯的等效电感AL=3.3 μH/匝2,骨架宽度Bw=9.60 mm.
3.4.2 初级线圈的参数
(1)最大占空比。根据式(1),代入数据:宽范围输入时,次级反射到初级的反射电压VoR 取135 V,查阅TOP223Y数据手册知MOSFET导通时的漏极至源极的电压VDS=10 V,则:
(2)设置KRP .KRP= IR IP ,其中IR为初级纹波电流;IP为初级峰值电流;KRP用以表征开关电源的工作模式(连续、非连续)。连续模式时KRP小于1,非连续模式KRP大于1. 对于KRP的选取,一般由最小值选起,即当电网入电压为100 VAC/115 VAC或者通用输入时,KRP=0.4;当电网输入电压为230 VAC时,取KRP=0.6.当选取的KRP较小时,可以选用小功率的功率开关,但高频变压器体积相对要大,反之,当选取的KRP较大时,高频变压器体积相对较小,但需要较大功率的功率开关。对于KRP的选取需要根据实际不断调整取最佳。
(3)初级线圈的电流初级平均输入电流值(单位:A):
可知,KRP 选取合适。TOPSwitch器件的选择遵循的原则是选择功率容量足够的最小的型号。
(4)变压器初级电感
3.4.3 初级次级绕组匝数
当电网电压为230 V和通用输入220 V时:每伏特取0.6匝,即KNS=0.6.由于输出侧采用较大功率的肖特基二极管用作输出整流二极管,因此VD取0.7 V,磁芯的最大工作磁通密度在BM在2 000~3 000 GS范围内。偏置二极管VDB的压降取0.7 V,偏置电压VB取12 V.
初级绕组匝数:
关键字:TOP223Y 多路 单端反激式 开关电源
编辑:神话 引用地址:基于TOP223Y多路单端反激式开关电源的设计方案(二)
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开关电源定义及应用
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开关电源由以下几个部分组成:
一、主电路从交流电网输入、直流输出的全过程,包括:
1、输入滤波器:其作用是将电网存在的杂波过滤,同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网。
2、整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电,以供下一级变换。
3、逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关电源的核心部分,频率越高,体积、重量与输出功率之比越小。
4、输出整流与滤波:根据负载需要,提供稳定可靠的直流电源。
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