前言:我們精心挑選了數(shù)篇優(yōu)質(zhì)電源設(shè)計(jì)論文文章,供您閱讀參考。期待這些文章能為您帶來(lái)啟發(fā),助您在寫(xiě)作的道路上更上一層樓。
關(guān)鍵詞:三端離線PWM開(kāi)關(guān);正激變換器;高頻變壓器設(shè)計(jì)
引言
TOPSwitch是美國(guó)功率集成公司(PI)于20世紀(jì)90年代中期推出的新型高頻開(kāi)關(guān)電源芯片,是三端離線PWM開(kāi)關(guān)(ThreeterminalofflinePWMSwitch)的縮寫(xiě)。它將開(kāi)關(guān)電源中最重要的兩個(gè)部分——PWM控制集成電路和功率開(kāi)關(guān)管MOSFET集成在一塊芯片上,構(gòu)成PWM/MOSFET合二為一集成芯片,使外部電路簡(jiǎn)化,其工作頻率高達(dá)100kHz,交流輸入電壓85~265V,AC/DC轉(zhuǎn)換效率高達(dá)90%。對(duì)200W以下的開(kāi)關(guān)電源,采用TOPSwitch作為主功率器件與其他電路相比,體積小、重量輕,自我保護(hù)功能齊全,從而降低了開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)的復(fù)雜性,是一種簡(jiǎn)捷的SMPS(SwitchModePowerSupply)設(shè)計(jì)方案。
TOPSwitch系列可在降壓型,升壓型,正激式和反激式等變換電路中使用。但是,在現(xiàn)有的參考文獻(xiàn)以及PI公司提供的設(shè)計(jì)手冊(cè)中,所介紹的都是用TOPSwitch制作單端反激式開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)方法。反激式變換器一般有兩種工作方式:完全能量轉(zhuǎn)換(電感電流不連續(xù))和不完全能量轉(zhuǎn)換(電感電流連續(xù))。這兩種工作方式的小信號(hào)傳遞函數(shù)是截然不同的,動(dòng)態(tài)分析時(shí)要做不同的處理。實(shí)際上當(dāng)變換器輸入電壓在一個(gè)較大范圍發(fā)生變化,和(或者)負(fù)載電流在較大范圍內(nèi)變化時(shí),必然跨越兩種工作方式,因此,常要求反激式變換器在完全能量和不完全能量轉(zhuǎn)換方式下都能穩(wěn)定工作。但是,要求同一個(gè)電路能實(shí)現(xiàn)從一種工作方式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N工作方式,在設(shè)計(jì)上是較為困難的。而且,作為單片開(kāi)關(guān)電源的核心部件高頻變壓器的設(shè)計(jì),由于反激式變換器中的變壓器兼有儲(chǔ)能、限流、隔離的作用,在設(shè)計(jì)上要比正激式變換器中的高頻變壓器困難,對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)很難掌握。筆者采用TOP225Y設(shè)計(jì)了一種單端正激式開(kāi)關(guān)電源電路,實(shí)驗(yàn)證明該電路是切實(shí)可行的。下面介紹其工作原理與設(shè)計(jì)方法,以供探討。
1TOPSwitch系列應(yīng)用于單端正激變換器中存在的問(wèn)題
TOPSwitch的交流輸入電壓范圍為85~265V,最大電壓應(yīng)力≤700V,這個(gè)耐壓值對(duì)于輸入最大直流電壓Vmax=265×1.4=371V是足夠的,但應(yīng)用在一般的單端正激變換器中卻存在問(wèn)題。
圖1是典型的單端正激變換器電路,設(shè)計(jì)時(shí)通常取NS=NP,Dmax<0.5(一般取0.4),按正激變換器工作過(guò)程,TOPSwitch關(guān)斷期間,變壓器初級(jí)的勵(lì)磁能量通過(guò)NS,D1,E續(xù)流(泄放)。此時(shí),TOPSwitch承受的最大電壓為
VDSmax≥2E=2Vmax=742V(1)
大于TOPSwitch所能承受的最大電壓應(yīng)力700V,所以,TOPSwitch不能在一般通用的正激變換器中使用。
2TOPSwitch在單端正激變換器中的應(yīng)用
由式(1)可知,TOPSwitch不能在典型單端正激變換器中應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題,是其在關(guān)斷期間所承受的電壓應(yīng)力超過(guò)了允許值,如果能降低關(guān)斷期間的電壓應(yīng)力,使它小于700V,則TOPSwitch仍可在單端正激變換器中應(yīng)用。
2.1電路結(jié)構(gòu)及工作原理
本文提出的TOPSwitch的單端正激變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。它與典型的單端正激變換器電路結(jié)構(gòu)完全相同,只是變壓器的去磁繞組的匝數(shù)為初級(jí)繞組匝數(shù)的2倍,即NS=2NP。
TOPSwitch關(guān)斷時(shí)的等效電路如圖2所示。
若NS與NP是緊耦合,則,即
VNP=1/2VNS=1/2E(2)
VDSmax=VNP+E=E=1.5×371
=556.5V<700V(3)
2.2最大工作占空比分析
按NP繞組每個(gè)開(kāi)關(guān)周期正負(fù)V·s平衡原理,有
VNPon(Dmax/T)=VNPoff[(1-Dmax)/T](4)
式中:VNPon為T(mén)OPSwitch開(kāi)通時(shí)變壓器初級(jí)電壓,VNPon=E;
VNPoff為T(mén)OPSwitch關(guān)斷時(shí)變壓器初級(jí)電壓,VNPoff=(1/2)E。
解式(4)得
Dmax=1/3(5)
為保險(xiǎn),取Dmax≤30%
2.3去磁繞組電流分析
改變了去磁繞組與初級(jí)繞組的匝比后,變壓器初級(jí)繞組仍應(yīng)該滿足A·s平衡,初級(jí)繞組最大勵(lì)磁電流為
im(t)|t=DmaxT=Ism=DmaxT=(E/Lm)DmaxT(6)
式中:Lm為初級(jí)繞組勵(lì)磁電感。
當(dāng)im(t)=Ism時(shí),B=Bmax,H=Hmax,則去磁電流最大值為
Ism==(Hmaxlc/Ns)=1/2Ipm(7)
式中:lc為磁路長(zhǎng)度;
Ipm為初級(jí)電流的峰值。
根據(jù)圖2(b)去磁電流的波形可以得到去磁電流的平均值和去磁電流的有效值Is分別為
下面討論當(dāng)NP=NS,Dmax=0.5與NP=NS,Dmax=0.3時(shí)的去磁電流的平均值和有效值。設(shè)上述兩種情況下的Hmax或Bmax相等,即兩種情況下勵(lì)磁繞組的安匝數(shù)相等,則有
Im1NP1=Im2NP2(10)
式中:NP1為Dmax=0.5時(shí)的勵(lì)磁繞組匝數(shù);
NP2為Dmax=0.3時(shí)的勵(lì)磁繞組匝數(shù);
設(shè)Lm1及Lm2分別為Dmax=0.5和Dmax=0.3時(shí)的初級(jí)繞組勵(lì)磁電感,則有
Im1=E/Lm1×0.5T為Dmax=0.5時(shí)的初級(jí)勵(lì)磁電流;
Im2=E/Lm2×0.3T為Dmax=0.3時(shí)的初級(jí)勵(lì)磁電流。
由式(10)及Lm1,Lm2分別與NP12,NP22成正比,可得兩種情況下的勵(lì)磁繞組匝數(shù)之比為
(NP1)/(NP2)=0.5/0.3
及(Im1)/(Im2)=(Np2)/(Np1)=0.3/0.5(12)
當(dāng)NS1=NP1時(shí)和NS2=2NP2時(shí)去磁電流最大值分別為
Ism1=Im1=Im(13)
Ism2=Im2=(0.5/0.6)Im(14)
將式(10)~(14)有關(guān)參數(shù)代入式(8)~(9)可得到,當(dāng)Dmax=0.5時(shí)和Dmax=0.3時(shí)的去磁電流平均值及與有效值Is1及Is2分別為
Is1=1/4ImImIs1=0.408Im(Dmax=0.5)
Is2≈0.29ImIs2=0.483Im(Dmax=0.3)
從計(jì)算結(jié)果可知,采用NS=2NP設(shè)計(jì)的去磁繞組的電流平均值或有效值要大于NS=NP設(shè)計(jì)的去磁繞組的電流值。因此,在選擇去磁繞組的線徑時(shí)要注意。
3高頻變壓器設(shè)計(jì)
由于電路元件少,該電源設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是高頻變壓器,下面給出其設(shè)計(jì)方法。
3.1磁芯的選擇
按照輸出Vo=15V,Io=1.5A的要求,以及高頻變壓器考慮6%的余量,則輸出功率Po=1.06×15×1.5=23.85W。根據(jù)輸出功率選擇磁芯,實(shí)際選取能輸出25W功率的磁芯,根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)選用EI25,查表可得該磁芯的有效截面積Ae=0.42cm2。
3.2工作磁感應(yīng)強(qiáng)度ΔB的選擇
ΔB=0.5BS,BS為磁芯的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度,由于鐵氧體的BS為0.2~0.3T,取ΔB=0.15T。
3.3初級(jí)繞組匝數(shù)NP的選取
選開(kāi)關(guān)頻率f=100kHz(T=10μs),按交流輸入電壓為最低值85V,Emin≈1.4×85V,Dmax=0.3計(jì)算則
取NP=53匝。
3.4去磁繞組匝數(shù)NS的選取
取NS=2NP=106匝。
3.5次級(jí)匝數(shù)NT的選取
輸出電壓要考慮整流二極管及繞組的壓降,設(shè)輸出電流為2A時(shí)的線路壓降為7%,則空載輸出電壓VO0≈16V。
取NT=24匝。
3.6偏置繞組匝數(shù)NB的選取
取偏置電壓為9V,根據(jù)變壓器次級(jí)伏匝數(shù)相等的原則,由16/24=9/NB,得NB=13.5,取NB=14匝。
3.7TOPSwitch電流額定值ICN的選取
平均輸入功率Pi==28.12W(假定η=0.8),在Dmax時(shí)的輸入功率應(yīng)為平均輸入功率,因此Pi=DmaxEminIC=0.3×85×1.4×IC=28.12,則IC=0.85A,為了可靠并考慮調(diào)整電感量時(shí)電流不可避免的失控,實(shí)際選擇的TOPSwitch電流額定值至少是兩倍于此值,即ICN>1.7A。所以,我們選擇ILIMIT=2A的TOP225Y。
4實(shí)驗(yàn)指標(biāo)及主要波形
輸入AC220V,頻率50Hz,輸出DCVo=15(1±1%)V,IO=1.5A,工作頻率100kHz,圖3及圖4是實(shí)驗(yàn)中的主要波形。
圖3中的1是開(kāi)關(guān)管漏源電壓VDS波形,2是輸入直流電壓E波形,由圖可知VDS=1.5E;圖4中的1是開(kāi)關(guān)管漏源電壓VDS波形,2是去磁繞組電流is波形,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析是完全吻合的。
但我的朋友又披露了另一個(gè)統(tǒng)計(jì)數(shù)字:他設(shè)計(jì)的典型電路板上有約30個(gè)獨(dú)立的電源網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)電源網(wǎng)絡(luò)都有不同的標(biāo)稱電源電壓、精度以及調(diào)整率;在有些情況下,這些標(biāo)稱電壓只相差十分之幾伏。再則,每個(gè)電源網(wǎng)需要有自己的穩(wěn)壓器以及一系列去耦電容器,以便控制從近乎直流直至幾百千赫帶寬內(nèi)的旁路阻抗。設(shè)計(jì)師必須分析并實(shí)現(xiàn)每個(gè)電源網(wǎng)絡(luò)的供電與返回路徑,以及大量的PCB板走線。在最終設(shè)計(jì)中,直流電源子系統(tǒng)的走線與電容器要占去電路板面積的一大部分。設(shè)計(jì)師必須精心建立所有這些因素的模型,以確保電流路徑得當(dāng),以及IR壓降很小。在達(dá)到這些電流電平時(shí),這可不是件簡(jiǎn)單的工作。
然而,高質(zhì)量電源子系統(tǒng)與其配電系統(tǒng)之間卻存在一個(gè)難題。盡管供電在任何系統(tǒng)中都是一種不可或缺的功能,但它卻無(wú)法獲得用戶的直接贊賞或認(rèn)同。用戶需要的是額外的特性、功能和性能;供電被看作設(shè)計(jì)中固有的部分。增加特性有利于營(yíng)銷宣傳,并獲得更多的利潤(rùn),而電源網(wǎng)絡(luò)的元件成本和占板面積卻沒(méi)有這些好處。事實(shí)上,有些人會(huì)把電源子系統(tǒng)占用的電路板面積看作沒(méi)有意義的負(fù)擔(dān),就像財(cái)務(wù)部門(mén)或郵件收發(fā)室一樣。
我希望,你作為系統(tǒng)設(shè)計(jì)師或電路設(shè)計(jì)師能對(duì)物料清單上的元器件的選擇產(chǎn)生重大影響。我的這位朋友指出,為最大限度地減小電源網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān),你可以做幾件基本工作。首先,要幫助電源子系統(tǒng)設(shè)計(jì)師開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)一組基本的穩(wěn)壓器(可以使用線性穩(wěn)壓或開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓技術(shù)),這樣,你就可以在電路板上重用這些設(shè)計(jì)。為了使這項(xiàng)工作有價(jià)值,你還應(yīng)該根據(jù)每一個(gè)標(biāo)稱電壓來(lái)平衡電流負(fù)載,使之處于同一范圍內(nèi),因?yàn)槟阏也坏揭环N經(jīng)濟(jì)實(shí)惠設(shè)計(jì)能支持10mA和1A兩種負(fù)載。
關(guān)鍵詞:?jiǎn)纹_(kāi)關(guān)電源快速設(shè)計(jì)
TOPSwithⅡ
TheWayofQuickDesignforSinglechipSwitchingPowerSupplyAbctract:Threeendssinglechipswitchingpowersupplyisnewtypeswitchingpowersupplycorewhichhasbeenpopularsince1990.Thispaperintroducesquickdesignforsinglechipswitchingpowersupply.
Keywords:Singlechipswitchingpowersupply,Quickdesign,TopswithⅡ
在設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)電源時(shí),首先面臨的問(wèn)題是如何選擇合適的單片開(kāi)關(guān)電源芯片,既能滿足要求,又不因選型不當(dāng)而造成資源的浪費(fèi)。然而,這并非易事。原因之一是單片開(kāi)關(guān)電源現(xiàn)已形成四大系列、近70種型號(hào),即使采用同一種封裝的不同型號(hào),其輸出功率也各不相同;原因之二是選擇芯片時(shí),不僅要知道設(shè)計(jì)的輸出功率PO,還必須預(yù)先確定開(kāi)關(guān)電源的效率η和芯片的功率損耗PD,而后兩個(gè)特征參數(shù)只有在設(shè)計(jì)安裝好開(kāi)關(guān)電源時(shí)才能測(cè)出來(lái),在設(shè)計(jì)之前它們是未知的。
下面重點(diǎn)介紹利用TOPSwitch-II系列單片開(kāi)關(guān)電源的功率損耗(PD)與電源效率(η)、輸出功率(PO)關(guān)系曲線,快速選擇芯片的方法,可圓滿解決上述難題。在設(shè)計(jì)前,只要根據(jù)預(yù)期的輸出功率和電源效率值,即可從曲線上查出最合適的單片開(kāi)關(guān)電源型號(hào)及功率損耗值,這不僅簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì),還為選擇散熱器提
η/%(Uimin=85V)
中圖法分類號(hào):TN86文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編碼:02192713(2000)0948805
PO/W
圖1寬范圍輸入且輸出為5V時(shí)PD與η,PO的關(guān)系曲線
圖2寬范圍輸入且輸出為12V時(shí)PD與η,PO的關(guān)系曲線
圖3固定輸入且輸出為5V時(shí)PD與η,PO的關(guān)系曲線
供了依據(jù)。
1TOPSwitch-II的PD與η、PO關(guān)系曲線
TOPSwitch-II系列的交流輸入電壓分寬范圍輸入(亦稱通用輸入),固定輸入(也叫單一電壓輸入)兩種情況。二者的交流輸入電壓分別為Ui=85V~265V,230V±15%。
1.1寬范圍輸入時(shí)PD與η,PO的關(guān)系曲線
TOP221~TOP227系列單片開(kāi)關(guān)電源在寬范圍輸入(85V~265V)的條件下,當(dāng)UO=+5V或者+12V時(shí),PD與η、PO的關(guān)系曲線分別如圖1、圖2所示。這里假定交流輸入電壓最小值Uimin=85V,最高
η/%(Uimin=85V)
η/%(Uimin=195V)
交流輸入電壓Uimax=265V。圖中的橫坐標(biāo)代表輸出功率PO,縱坐標(biāo)表示電源效率η。所畫(huà)出的7條實(shí)線分別對(duì)應(yīng)于TOP221~TOP227的電源效率,而15條虛線均為芯片功耗的等值線(下同)。
1.2固定輸入時(shí)PD與η、PO的關(guān)系曲線
TOP221~TOP227系列在固定交流輸入(230V±15%)條件下,當(dāng)UO=+5V或+12V時(shí),PD與η、PO的關(guān)系曲線分別如圖3、圖4所示。這兩個(gè)曲線族對(duì)于208V、220V、240V也同樣適用?,F(xiàn)假定Uimin=195V,Uimax=265V。
2正確選擇TOPSwitch-II芯片的方法
利用上述關(guān)系曲線迅速確定TOPSwitch-II芯片型號(hào)的設(shè)計(jì)程序如下:
(1)首先確定哪一幅曲線圖適用。例如,當(dāng)Ui=85V~265V,UO=+5V時(shí),應(yīng)選擇圖1。而當(dāng)Ui=220V(即230V-230V×4.3%),UO=+12V時(shí),就只能選圖4;
(2)然后在橫坐標(biāo)上找出欲設(shè)計(jì)的輸出功率點(diǎn)位置(PO);
(3)從輸出功率點(diǎn)垂直向上移動(dòng),直到選中合適芯片所指的那條實(shí)曲線。如不適用,可繼續(xù)向上查找另一條實(shí)線;
(4)再?gòu)牡戎稻€(虛線)上讀出芯片的功耗PD。進(jìn)而還可求出芯片的結(jié)溫(Tj)以確定散熱片的大??;
(5)最后轉(zhuǎn)入電路設(shè)計(jì)階段,包括高頻變壓器設(shè)計(jì),元器件參數(shù)的選擇等。
下面將通過(guò)3個(gè)典型設(shè)計(jì)實(shí)例加以說(shuō)明。
例1:設(shè)計(jì)輸出為5V、300W的通用開(kāi)關(guān)電源
通用開(kāi)關(guān)電源就意味著交流輸入電壓范圍是85V~265V。又因UO=+5V,故必須查圖1所示的曲線。首先從橫坐標(biāo)上找到PO=30W的輸出功率點(diǎn),然后垂直上移與TOP224的實(shí)線相交于一點(diǎn),由縱坐標(biāo)上查出該點(diǎn)的η=71.2%,最后從經(jīng)過(guò)這點(diǎn)的那條等值線上查得PD=2.5W。這表明,選擇TOP224就能輸出30W功率,并且預(yù)期的電源效率為71.2%,芯片功耗為2.5W。
若覺(jué)得η=71.2%的效率指標(biāo)偏低,還可繼續(xù)往上查找TOP225的實(shí)線。同理,選擇TOP225也能輸出30W功率,而預(yù)期的電源效率將提高到75%,芯片功耗降至1.7W。
根據(jù)所得到的PD值,進(jìn)而可完成散熱片設(shè)計(jì)。這是因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)前對(duì)所用芯片功耗做出的估計(jì)是完全可信的。
例2:設(shè)計(jì)交流固定輸入230V±15%,輸出為直流12V、30W開(kāi)關(guān)電源。
圖4固定輸入且輸出為12V時(shí)PD與η,PO的關(guān)系曲線
η/%(Uimin=195V)
圖5寬范圍輸入時(shí)K與Uimin′的關(guān)系
圖6固定輸入時(shí)K與Uimin′的關(guān)系
根據(jù)已知條件,從圖4中可以查出,TOP223是最佳選擇,此時(shí)PO=30W,η=85.2%,PD=0.8W。
例3:計(jì)算TOPswitch-II的結(jié)溫
這里講的結(jié)溫是指管芯溫度Tj。假定已知從結(jié)到器件表面的熱阻為RθA(它包括TOPSwitch-II管芯到外殼的熱阻Rθ1和外殼到散熱片的熱阻Rθ2)、環(huán)境溫度為T(mén)A。再?gòu)南嚓P(guān)曲線圖中查出PD值,即可用下式求出芯片的結(jié)溫:
Tj=PD·RθA+TA(1)
舉例說(shuō)明,TOP225的設(shè)計(jì)功耗為1.7W,RθA=20℃/W,TA=40℃,代入式(1)中得到Tj=74℃。設(shè)計(jì)時(shí)必須保證,在最高環(huán)境溫度TAM下,芯片結(jié)溫Tj低于100℃,才能使開(kāi)關(guān)電源長(zhǎng)期正常工作。
3根據(jù)輸出功率比來(lái)修正等效輸出功率等參數(shù)
3.1修正方法
如上所述,PD與η,PO的關(guān)系曲線均對(duì)交流輸入電壓最小值作了限制。圖1和圖2規(guī)定的Uimin=85V,而圖3與圖4規(guī)定Uimin=195V(即230V-230V×15%)。若交流輸入電壓最小值不符合上述規(guī)定,就會(huì)直接影響芯片的正確選擇。此時(shí)須將實(shí)際的交流輸入電壓最小值Uimin′所對(duì)應(yīng)的輸入功率PO′,折算成Uimin為規(guī)定值時(shí)的等效功率PO,才能使用上述4圖。折算系數(shù)亦稱輸出功率比(PO′/PO)用K表示。TOPSwitch-II在寬范圍輸入、固定輸入兩種情況下,K與U′min的特性曲線分別如圖5、圖6中的實(shí)線所示。需要說(shuō)明幾點(diǎn):
(1)圖5和圖6的額定交流輸入電壓最小值Uimin依次為85V,195V,圖中的橫坐標(biāo)僅標(biāo)出Ui在低端的電壓范圍。
(2)當(dāng)Uimin′>Uimin時(shí)K>1,即PO′>PO,這表明原來(lái)選中的芯片此時(shí)已具有更大的可用功率,必要時(shí)可選輸出功率略低的芯片。當(dāng)Uimin′(3)設(shè)初級(jí)電壓為UOR,其典型值為135V。但在Uimin′<85V時(shí),受TOPSwitch-II調(diào)節(jié)占空比能力的限制,UOR會(huì)按線性規(guī)律降低UOR′。此時(shí)折算系數(shù)K="UOR′"/UOR<1。圖5和圖6中的虛線表示UOR′/UOR與Uimin′的特性曲線,利用它可以修正初級(jí)感應(yīng)電壓值。
現(xiàn)將對(duì)輸出功率進(jìn)行修正的工作程序歸納如下:
(1)首先從圖5、圖6中選擇適用的特性曲線,然后根據(jù)已知的Uimin′值查出折算系數(shù)K。
(2)將PO′折算成Uimin為規(guī)定值時(shí)的等效功率PO,有公式
PO=PO′/K(2)
(3)最后從圖1~圖4中選取適用的關(guān)系曲線,并根據(jù)PO值查出合適的芯片型號(hào)以及η、PD參數(shù)值。
下面通過(guò)一個(gè)典型的實(shí)例來(lái)說(shuō)明修正方法。
例4:設(shè)計(jì)12V,35W的通用開(kāi)關(guān)電源
已知Uimin=85V,假定Uimin′=90%×115V=103.5V。從圖5中查出K=1.15。將PO′=35W、K=1.15一并代入式(2)中,計(jì)算出PO=30.4W。再根據(jù)PO值,從圖2上查出最佳選擇應(yīng)是TOP224型芯片,此時(shí)η=81.6%,PD=2W。
若選TOP223,則η降至73.5%,PD增加到5W,顯然不合適。倘若選TOP225型,就會(huì)造成資源浪費(fèi),因?yàn)樗萒OP224的價(jià)格要高一些,且適合輸出40W~60W的更大功率。
3.2相關(guān)參數(shù)的修正及選擇
(1)修正初級(jí)電感量
在使用TOPSwitch-II系列設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)電源時(shí),高頻變壓器以及相關(guān)元件參數(shù)的典型情況見(jiàn)表1,這些數(shù)值可做為初選值。當(dāng)Uimin′LP′=KLP(3)
查表1可知,使用TOP224時(shí),LP=1475μH。當(dāng)K=1.15時(shí),LP′=1.15×1475=1696μH。
表2光耦合器參數(shù)隨Uimin′的變化
最低交流輸入電壓Uimin(V)85195
LED的工作電流IF(mA)3.55.0
光敏三極管的發(fā)射極電流IE(mA)3.55.0
(2)對(duì)其他參數(shù)的影響