1、第七节开关电源设计软件以及开关电源调试基础浙江大学电气工程学院应用电子学系二零零六年五月开开关关电电源源设计设计和和调试调试1.第一步电路拓扑和参数选择2.控制电路设计，重点为控制系统设计3.仿真设计4.PCB版绘制(自学）或者通用板电路 5.热设计和结构设计 6.电磁兼容设计 7.开关电源调试基础第一部分第一部分开开关关电电源源设计设计确定输入电压变化范围及其频率，功率和效率确定输入滤波电容C以及直流电压变化范围确定最大占空比Dmax确定变压器原边电感量Lm选取合适的磁芯以及最小原边匝数计算每组输出的匝数决定导体的线径磁芯的窗口面积合适吗？选取每组合适的整流二极管决定输出电容大小设计RCD缓
2、冲器参数？反馈电路的环路增益？电流型控制反激式变换器的设计流程一、电流控制模式下两路输出26瓦反激式变换器设计实例设计要求输入电压85V265V输出电压5V/4A,12V/0.5A,效率75%纹波不大于 5稳压精度 5采用的控制模式为电流控制模式1.确定输入输出功率注意：对于多路输出，每路输出占总输出功率的比例系数用KL(n)表示。电压采样时最大KL(n)的那路或者按照比例进行采样。2.确定输入滤波电容C的大小和确定输入直流电压变化范围3.确定最大占空比Dmax4.确定变压器原边电感量Lm5.确定变压器磁芯6.确定各绕组匝数7.确定线径8.确定输出整流二极管9.确定输出滤波电容10.设计缓冲电
3、路10.设计补偿参数11.设计结果TLP521 -1F1FUSE2BRIDGE1314 2C2100nF/ 630V+C 1100 uF/ 450VR1100k/3WCOMP VrefVfb VccIsense OutputRT/CT GNDUC3844Q1UFN833D2IN4148D5 MUR860C11 1nR13 2012CU5B TL 431AD3IN4148+C4100uF/ 50VC5220nF+C6100 uF/50VR247K/ 2WC 33000 pF/600 VD1FR107RT14.6KCT330pR32KR45.1C 81000 pR62KR71/1wR5680D4I
4、N4746C 9 +1000 u/25VC10220 nR81KR6124.7KR115.1KR1020KC13100pC12100nC7220ngsdR9510利用UC3842设计的电流型控制的单路输出反激式变换器电路图二、控制电路的设计分压电路的选择；光耦的选用TL431的用法电流采样电阻的设计分压电阻的选用一般在0.5k几十k 范围内。太小功率损耗大，太大容易接收干扰，影响电路工作这一参数也会影响到调节器参数的设计光耦的选用光耦的作用是实现输入端与输出端的电气隔离（输入电压大于40V时，输入输出必须隔离）利用光耦构成光耦反馈电路，通过调节控制端的电流来改变占空比，达到稳定输出电压目的。光
5、耦的一个重要参数是电流传输比光耦的电流传输比范围一般在20300一般将光耦分为线性和非线性光耦两种。%100=FCIICTRTLP521线性光耦PC817线性光耦线性光耦适合传输模拟电压和电流信号，使输入与输出之间呈线性关系。4N25非线性光耦非线性光耦呈开关特性，线性度差，CTR值不可控，适合传输数字信号，如要用于开关电源中，必须采用两个光耦使输入输出呈线性。TLP521 -1D5 MUR86012C 9 +1000 u/25VC10220 nR81KR115 1KC12R9510这里的R8的选取就是保证光耦工作在线性区范围。同一个电路，采用不同的线性光耦时，要根据光耦的线性区范围和电流传输
6、比的值改变该电阻值TL431精密稳压电源工作特点TL431是一个内部具有温度补偿的电压参考源和一个放大器的三端精密稳压器件。至少需要1mA的连续电流流入输出引脚。TLP521 -1N833D5 MUR86012CU5B TL 431AC 9 +1000 u/25VC10220 nR81KR115.1KR1020KC13100pC12100nR9510这里的R9的选取就是保证TL431的工作电流大于1mA。在这里R8的供电电流不到1mA,因此还必须增加R9。如果换用其他光耦，R8的值选择得使流过TL431的电流大于1mA,则不需要R9都是可以的。电流采样电阻的设计对于UC3842和UC3844系
7、列芯片来讲，当电流采样输入端电压大于1V时，将会关断PWM输出以便实现对系统的过流保护。一般在最大峰值电流时该电阻上的压降选择为0.7V左右。因此这个电阻对于输入电压范围有影响。如果电路正常工作的电压过低，可以考虑增加该电阻。但是增加该电阻后，将使得高输入电压时输出不稳定，出现脉冲时断时续的状态。*估算变压器漏感Lleak的方法有绕组的厚度：制作好的变压器的所英寸：饶线绝缘厚度，单位绕组厚度，单位英寸：绕组匝数匝的长度：饶线在骨架上平均每间取交错绕在一次绕组两层，若二次绕组简单绕组取winsxmtwinsxmtleakbTWNLKbTWNLKL:85.01:)3(1001111+=减小变压器漏感的方法1.选择磁芯中柱长的变压器磁心2.减少绕组匝数，效果最明显。对正激式变压器来说，工作磁感应密度将增加，更容易饱和，对反激式来说，匝数减小，相同的气隙下，励磁电感减小，更不容易饱和，但峰值电流相应增加。3.一二次耦合尽量紧密。测量变压器漏感的方法测量某一绕组漏感时，将其余绕组均短路，此时测得的某绕组的电感量就是漏感。LpLs1Ls2TX0.100mH
