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单片开关电源设计
1.
确定基本参数
U
min
、
U
max
、
f
L
、
f
、
V
0
、
P
0
、
、
Z
1)
U
min
、
U
max
为交流输入最大最小值
U
min
（V）
85
85
195
U
min
（V）
132
265
265
交流输入电压
U（V）
固定输入：100/115
通用输入：85½265
固定输入：230±35
2)
3)
f
L
为电½频率：50Hz 或
60Hz
f
为开关电源的工½频率
IC
的型号
开关频率
40KHz、60KHz、100KHz
65KHz、100KHz、133KHz
100KHz
67KHz
50KHz
100KHz
50KHz
50KHz
100KHz
67KHz
NCP1200
NCP1216
ICE2A165、ICE2A265、ICE2A365
DM0365
DL0365
DH321
DL321
DL0165
FAN7601
DM0265
4)
为电源效率。
5V
以下（含
5V）输出取 75%，5V½12V
取
80%，12V
以上（不含
12V）输出取 85%。
5)
Z
为损耗分配系数，一般为
0.5。
6)
2.
V
0
、
P
0
为适配器的输出电压和输出功率
选择反馈电路类型以及反馈电压
V
FB
一般有光耦配稳压管的反馈电路、光耦配
TL431
的反馈电路。
我们选择后一种，
V
FB
½
12
V
3.
确定输入滤波电容
C
IN
和
V
Im
in
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u(V)
固定输入：100/115
通用输入：85½265
固定输入：230±35
P0(W)
已知
已知
已知
比例系数（μF/W）
2½3
2½3
2½3
CIN（μF）
（2½3）P0 值
（2½3）P0 值
1
VImin(V)
≥90
≥90
≥240
计算公式：
C
IN
4.
1
t
c
)
2
f
L
½
2
2
（
2
U
min
V
Im
in
)
2
P
0
(
2
V
Im
in
½
2
U
min
2
P
0
(
1
t
c
)
2
f
L
C
IN
确定
V
OR
、
V
B
1)
2)
V
OR
初级感应电压
135V
V
B
钳½二极管反向击穿电压
200V
5.
确定最大占空比
D
max
1)
2)
设定漏源导通电压
V
DS
(ON )
D
max
½
V
OR
V
OR
100%
V
Im
in
V
DS
(
ON
)
6.
确定
K
RP
1)
K
RP
½
I
R
I
P
初级纹波电流与峰值电流的比值。
7.
确定初级波½参数
1)
输入电流平均值
I
AVG
½
P
0
V
Im
in
2)
3)
4)
8.
初级峰值电流
I
P
½
初级脉动电流
I
R
I
AVG
(1
0.5
K
RP
)
D
max
初级有效值电流
I
RMS
2
K
RP
½
D
max
(
K
RP
1)
3
根据
I
P
选择芯片
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9.
0.9I
LIMT
（
min
）
≥I
P
计算芯片结温
T
j
1)
2)
1
2
T
j
½
[
I
RMS
R
DS
(
ON
)
C
XT
(
V
Im
ax
V
OR
)
2
f
]
R
A
25
℃
2
100
若
T
j
＞ ℃
，选择功率较大的芯片。
10.
验算
I
P
1)
2)
I
P
½
0.9
I
LIMT
(min)
需要迭代计算
11.
计算变压器
L
P
值
L
P
½
10
6
P
0
2
I
P
K
RP
(1
K
RP
)
f
2
Z
(1
）
12.
选择磁芯和骨架。根据客户产品目½，确定以下参数。
1)
2)
3)
4)
磁芯有效横解面积
S
J
（
cm
）
磁芯有效磁路长度
l
(cm)
等效电感
A
L
(
H
/
匝 ）
2
2
骨架½度
b
(mm)
13.
确定初级层数
d
和次级匝数
N
S
1)
2)
3)
d
½
2
取每伏匝数为
0.6
伏/匝
N
S
½
(
V
0
V
F
1
)
0.6
N
S
为整数
14.
计算初级匝数
N
P
，反馈绕组匝数
N
F
1)
N
P
½
N
S
V
OR
V
0
V
F
1
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2)
N
F
½
N
S
V
FB
V
F
2
V
0
V
F
1
15.
计算有效骨架½度
b
E
和初级导线外径
D
PM
（带绝缘层）
1)
2)
b
E
½
d
(
b
2
M
)
D
PM
½
b
E
/
N
P
1.28
I
RMS
1980
½
2
2
1.27
D
PM
1000
2
D
PM
(
)
4
I
RMS
25.4
16.
验证电流密度
J
1)
J
½
2)
3)
4)
J
10
A
/
mm
2
,选较粗导线和较大骨架
4
A
/
mm
2
J
10
A
/
mm
2
，选较细导线与较小骨架
J
4
A
/
mm
2
，适½增加
N
P
匝数。
17.
计算最大磁通密度
B
M
1)
B
M
½
100
I
P
L
P
N
P
S
J
增加磁芯横截面积或增加
N
P
2)
3)
B
M
0.3
T
B
M
必须在
0.2½0.3
T
之间。
2
N
P
1
½
40
S
J
(
)
1000
L
P
1000
A
L
18.
计算磁芯气隙½度
1)
19.
计算磁芯气隙时的磁芯等效电感
1)
A
LG
½
L
P
2
N
P
20.
确定次级参数
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1)
次级峰值电流
I
SP
½
I
P
N
P
N
S
2
K
RP
(1
D
max
)
(
K
RP
1)
3
2
I
SRMS
I
02
2)
3)
4)
次级有效值电流
I
SRMS
½
I
SP
输出滤波电容上的纹波电流
I
RI
½
次级导线最小直径（裸线）
D
sm
½
4
I
SRMS
1980 25.4
I
½
1.13
SRMS
1.27
J
1000
J
5)
次级导线最大外径
D
SM
½
b
2
M
N
S
21.
确定
V
(
BR
)
S
,
V
(
BR
)
FB
1)
次级整流管最大反向峰值电压
V
(
BR
)
S
½
V
0
V
(Im
ax
)
N
S
N
P
N
S
N
P
2)
反馈级整流管最大反向峰值电压
V
(
BR
)
FB
½
V
FB
V
(Im
ax
)
22.
选择钳½二极管、阻塞二极管、输出整流管
1)
钳½二极管可选瞬态抑制器（TVS）
V
B
½
200
V
左右（钳½电压） （85½265V）输入
2)
3)
阻塞二极管用快恢复或超快恢复二极管（如
UF5401）
输出整流管（肖特基二极管）如：SB10100CT
23.
选择输出滤波电容
C
OUT
1)
2)
C
OUT
在
105℃、100KHz
时的纹波电流应≥
I
RI
选择
r
0
（等效串联电阻）很½的电解电容
输出纹波电压
V
RI
½
I
SP
r
0
3)
大电流时，为减小
I
RI
，可将几只
C
并联½用
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