反激式开关电源原理.docx

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反激式开关电源原理

反激式开关电源

一．开关电源总框图：

二．原理图

三．电源输入

最小输入交流电压：

85V

最大输入交流电压：

265V

二极管导通时间：

2.69ms

估计效率：

ŋ=78.0%

损耗分配因子：

0.46（Z表示次级损耗与总损耗的比值，Z=0表示全部损耗发生在初级，Z=1表示发生在次级）

四．电源输出

输出1：

电压：

12V

电流：

1A

功率：

12W

输出2：

电压：

5V

电流：

0.1A

功率：

0.5W

总功率：

Po=12.5W

五．整流桥和滤波电路

上图为整流桥整流后的波形，交流电50Hz，则周期为T=20mS，tc为二极管导通时间

1．整流桥：

最小直流输入电压：

Vdc（min）=根号2*Vac（min）=120.19V

最大直流输入电压：

Vdc（max）=根号2*Vac（max）=374.71V

输入功率：

Pin=Po/ŋ=16W

整流桥反向击穿电压

Umax为最大交流输入电压

Ubr>=468.4V

整流桥有效电流

Umin为最小输入电压

为开关电源功率因数（0.5~0.7，取0.7）

Irms=0.27A

IAVG=（0.6~0.7）Irms=0.65*0.27=0.18A

2．滤波电容

Umin为最小交流输入电压

UImin为最小直流输入电压=Pin/Iavg=89V取90V

C1=37uF

3.共模扼流圈

共模扼流圈的电感量与额定电流有关

六．漏极钳位保护

MOS管由导通到截止时，会的初阶绕组上产生尖峰电压和感应电压，其与直流高压叠加在MOS管的漏极上，容易损坏MOS管，因此加了钳位保护电路

输入直流电压的最大值UImax、一次绕组的感应电压UOR、钳位电压UB与UBM、最大漏极电压UDmax、漏一源击穿电压U（BR）DS

七．反馈电路

稳压管VR2利用调节流过自身的电流大小（端电压基本不变）来满足负载电流的改变，并和限流电阻R5配合将电流的变化转化为电压的变化以适应电网电压的变化。

输出电压由光耦合器中的LED正向压降，R5上的压降和稳压管VR2之和；

R2和VR2还为12V输出提供一个假负载,用以改善轻载时的稳压性能；

LED正向压降与R5压降在1V左右；

当输出电压升高时，R5两端电压也升高，光耦合器二极管导通，导致TNY277的MOS管关闭，即，占空比减小，输出电压降低。

同理，输出电压降低时，TNY277的MOS管占空比增加，使得输出电压增加。

八．输出电路

由输出整流二级管D7和LC滤波电路L2、C8以及输出电容C9组成输出电路；

R4、C6为削尖峰电路

九．变压器

磁芯

骨架

初级引脚4

次级引脚3

最小初级电感49µH

额定初级电感量965µH

磁芯截面积23.00mm²

计算初级电感量Lp=（Vindcmin*Dm）/（Ipk*fosc）=100*0.5/0.297*60000=0.0028H=2.8mH;

计算初级圈数Np=1000*根号下（Lp/Al）=158T;

匝比n=Vo/Vindcmin=0.18

初级绕组线径计算:

a:

先算初级电流均值Iprms=Ipk/1.414=0.27A

b:

导线截面积S=Iprms/JdJd—单位面积电流自然风冷式取1.5~4A/mm^2，强制式风冷时取3~6取5.3

初级绕组第1部分初级绕组的取整（整数）圈数88Np=1000*根号下（Lp/Al）

初级绕组线径尺寸30AWG0.0507mm2S=Iprms/Jd

次级1绕组圈数6

次级1绕组线径尺寸27

次级2绕组圈数5

次级2绕组线径尺寸27

十．PCB

十一．元件清单