毕业设计-低功耗小功率开关电源设计 下载本文

南华大学船山学院毕业设计(论文)

做成连续状态时对反激式小功率开关电源能提高效率,k=0~0.4;当k=0.4时,可得Lp=1.1*100*4.5*1.4/0.6=1155uH=1.16mH.具体绕制方法如图2.4、图2.5、图2.6、图2.7所示:

图2.4连接原理图

图2.5绕线说明图

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图2.6测试说明图

图2.7绕制说明图

图2.3当中的CY1称为原副边电容,起到降低传导EMI和噪声的作用。同时变压器也采用了三明治夹绕的绕制方法,也可以起到降低传导EMI和噪声的作用。

由以上变压器的匝比可得Drain平台电压为:370V+(90/14)*12.2=448.43V,选取为650V的Drain当中已考虑到了变压器存在的滤感电压。

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原边绕组箝位设计如图2.8所示:

图2.8 原边绕组箝位组成

由于变压器在传递能量时,存在着漏感的能量,需要去磁复位来吸收这部分的能量,C14、R17和D1组成的RDC箝位能够吸收这部分能量,同样有降低传导EMI和噪声作用,如果能满足了传导EMI,且能满足可靠性要求,则D3要装的TVS管可以不装,这样也就降低了一点成本。

2.5 输出RCC电路设计

RCC电路的组成实际上也就成了输出整流滤波了,所组成的电路图如图2.9所示:

图2.9 输出整流滤波电路

在原边MOSFET开关管关断时,变压器就要把在导通时存的能量传递到副边

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来至输出,电流经二极管D5、D6整流出来的为三角波,这需要一阶电解电容C12、C8平滑滤波,再经二阶电感L2和二阶电解电容C13滤波输出。图R10、C6和C7组成RC吸收电路,尤其对断续电路中起着非常重要的作用,能够降低纹波噪声且也有对降低传导EMI有着一定的作用。二极管D5、D6的电压值需要根据变压器的匝比来计算,即二极管最高电压:Vinmax*Ns/Np+Vo=370*14/90+12=59.56V,所以选用的二极管耐压至少要高于60V的。反激电路中,流过二极管D5、D6的峰值电流Ip=Io/Dmax=3/0.45=6.67A,所以所选的二级管电流系数必须大于6.67A,另副边选取的二极管必须是肖特基二极管或超快恢复二极管,这就有利于能量的传递且减少能量的损耗,由上可先选取二极管为两个STQ080,该二极管能流过的峰值电流为8A,耐压值80V,选用两个,保证裕量,减少散热量,且该二极管的成本不高。对经二极管D5、D6整流出来的三角波电流,主要起到平滑作用的电解电容实际上是一阶电解电容C8、C12,这就要选取低阻抗和纹波电流足够的电解电容了,这也是起到降低传导EMI和噪声的作用途径之一。低阻抗的电容厂家比较多,可以在电容厂家手册可以查到,但纹波电流Irip一般要取大于或等于额定电流的1.3倍,Irip=1.3*Io=1.3*3=3.9A,所以选取的每个电容的纹波电流最好要达到:3.9/2=1.95A。 二阶电感L2和二阶电解电容C13取大或取小将会影响到电路稳定性,C8选用的特性要好,这将直接影响到低温时的输出调整率;L2取大了也会影响到纹波噪声的变小但环路会不稳,如果取小则会影响到纹波噪声的变大但环路要稳定些。一般要以C8*C12*Ls/(L2*C13)>10来计算,式中,C代表电容容量,L2为二阶电感的电感量,Ls为副边绕组的电感量。R15和R16可以不装,R14与LED1组成指示灯指示,也可成死负载。D7为TVS管P6KE15A,能起到过压保护作用。

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