一步一步精通单端反激式开关电源设计

质量第一，客户至上；诚信敬业，求实创新；团队合作，平等友爱一步一步精通单端反激式开关电源设计目录■系统应用需求.......................................................................................................................3■步骤1_确定应用需求..........................................................................................................3■步骤2_根据应用需求选择反馈电路和偏置电压VB.........................................................4■步骤3_确定最小和最大直流输入电压VMIN和VMAX，并基于输入电压和PO选择输入存储电容CIN的容量...........................................................................................................63.1、选择输入存储电容CIN的容量..............................................................................63.2、确定最小和最大直流输入电压VMIN和VMAX...................................................8■步骤4_输入整流桥的选择..................................................................................................9■步骤5_确定发射的输出电压VOR以及钳位稳压管电压VCLO.....................................10■步骤6_对应相应的工作模式及电流波形设定电流波形参数KP：当KP≤1时，KP=KRP;当KP≥1时，KP=KDP............................................................................................................13■步骤7_根据VMIN和VOR确定DMAX............................................................................15■步骤8_计算初级峰值电流IP、输入平均电流IAVG和初级RMS电流IRMS...............15■步骤9_基于AC输入电压，VO、PO以及效率选定MOS管芯片.................................16■步骤10_设定外部限流点降低的ILIMIT降低因数KI......................................................16■步骤11_通过IP和ILIMIT的比较验证MOS芯片选择的正确性...................................17■步骤12_计算功率开关管热阻选择散热片验证MOS芯片选择的正确性....................17■步骤13_计算初级电感量LP.............................................................................................17■步骤14_选择磁芯和骨架，再从磁芯和骨架的数据手册中得到𝑨𝒆，𝒍𝒆，𝑨𝑳，和BW的参考值.....................................................................................................................................18■步骤15_设定初级绕组的层数L以及次级绕组圈数𝑵𝑺（可能需要经过迭代的过程）................................................................................................................................................24■步骤16_计算次级绕组圈数𝑵𝑺以及偏置绕组圈数𝑵𝑩...................................................24■步骤17_确定初级绕组线径参数OD、DIA、AWG..........................................................25■步骤18_步骤23-检查𝑩𝑴、𝐂𝐌𝐀以及𝑳𝒈。如果有必要可以通过改变L、𝑵𝑷或𝑵𝑺或磁芯/骨架的方法对其进行迭代，知道满足规定的范围.......................................................25■步骤24–确认𝑩𝑷≤4200高斯。如有必要，减小限流点降低因数𝑲𝑰..........................26■步骤25–计算次级峰值电流𝑰𝑺𝑷......................................................................................26■步骤26–计算次级RMS电流𝑰𝑺𝑹𝑴𝑺...............................................................................26■步骤27–确定次级绕组线径参数𝐎𝐃𝑺、𝐃𝐈𝐀𝑺、𝐀𝐖𝐆𝑺................................................26■步骤28–确定输出电容的纹波电流𝑰𝑹𝑰𝑷𝑷𝑳𝑬................................................................27■步骤29–确定次级及偏置绕组的最大峰值反向电压𝑷𝑰𝑽𝑺,𝑷𝑰𝑽𝑩................................27■步骤30–参照表8，基于VOR及输出类型选择初级钳位电路中使用的钳位稳压管以及阻断二极管.............................................................................................................................27■步骤31–根据表9选择输出整流管.................................................................................27■步骤32–输出电容的选择.................................................................................................28■步骤33–后级滤波器电感L和电容C的选择.................................................................29■步骤34–从表10选择偏置绕组的整流管.......................................................................29■步骤35–偏置绕组电容的选择.........................................................................................29质量第一，客户至上；诚信敬业，求实创新；团队合作，平等友爱■步骤36–控制极引脚电容及串联电阻的选择.................................................................29■步骤37–根据图3、4、5及6中所示的参考反馈电路的类型，选用相应的反馈电路元件............................................................................................................................................29■步骤38–环路动态补偿设计.............................................................................................30质量第一，客户至上；诚信敬业，求实创新；团队合作，平等友爱■系统应用需求交流输入最小电压：VACMIN，单位V交流输入最大电压：VACMAX，单位V交流输入电压频率：FL，单位HZ开关频率：FS，单位KHZ输出电压：Vo，单位V输出电流：IO，单位A电源效率：η负载调整率：SI损耗分配因子：Z空载功率损耗：P_NO_LOAD，单位MW输出纹波电压：VRIPPLE，单位MV■步骤1_确定应用需求●交流输入最小电压：VACMIN●交流输入最大电压：VACMAX输入（VAC）VACMIN（V）VACMAX（V）宽电压范围85265230或115倍压整流195265自定义自定义自定义●交流输入电压频率：FL50HZ或者60HZ，详见世界电网频率表。本例设计取50HZ●开关频率：FS大于20KHZ，常用50KHZ~200KHZ，由MOSFET芯片决定。例TOP246Y开关频率频率为66KHZ/132KHZ,本例设计取132KHZ●输出电压：VO，本例设计取32V●输出电流：IO，本例设计取1.9A●电源效率：η低电压（5V以下）输出时，效率可取75%；中等电压（5V到12V之间）输出时，可选80%；高压（12V以上）输出时，效率可取85%；可参考MOSFET芯片厂商数据手册建议，如果没有更好的参考依据，可以使用80%本例设计取85%●负载调整率：SI参考产品规格书，TOP246Y提供4重负载调整率：±10%，±2.5%，±1%，±0.2%本例取±0.2%●损耗分配因子：Z，如果Z=1，说明所有损耗都在次级侧。如果Z=0，说明所有损耗都在初级侧。如果没有更好的参考数据，可以使用Z=0.5。质量第一，客户至上；诚信敬业，求实创新；团队合作，平等友爱●空载功率损耗：P_NO_LOAD，可参考MOSFET芯片厂商数据手册建议，本例取520MW●输出纹波电压：VRIPPLE，小于200MV■步骤2_根据应用需求选择反馈电路和偏置电压VB以TOP246Y为例：质量第一，客户至上；诚信敬业，求实创新；团队合作，平等友爱质量第一，客户至上；诚信敬业，求实创新；团队合作，平等友爱■步骤3_确定最小和最大直流输入电压VMIN和VMAX，并基于输入电压和PO选择输入存储电容CIN的容量3.1、选择输入存储电容CIN的容量⑴输入滤波电容器容量的选择（简单估算）为降低整流滤波器的输出纹波，输入滤波电容器的容量CI必须选的合适。令每单位输出功率(W)所需输入滤波电容器容量(μF)的比例系数为k，当交流电压u=85～265V时，应取k=(2～3)μF／W；当交流电压u=230V(1±15％)时，应取k=1μF