利用VIPER22ADIP设计一款输入为85-265Vac,输出为12V/1A的开关电源。
查看VIPER22ADIP的Datasheet,可知其开关频率Fsw=60KHz,芯片直流工作电压VDD的电压范围为9-38V,最大承受电压为730Vdc。
根据设计条件可知输出功率Po=12V*1A=12W,而根据输出功率可以选择变压器磁芯CORE为EE20/20/5-Z,材质为PC40,磁芯参数Ae=31mm2。
又由设计条件可知,
输入最低电压Vin(min)=85*=120Vdc;
输入最高电压Vin(max)=265*=375Vdc;
以下计算基本根据《开关电源设计》(第三版)第4章反激变换器4.5设计原则和设计步骤里面的公式进行的。
由直流输入电压最大时开关管的最大应力Vms(max)=Vdc(max)+(Vo+1)Np/Nsm,而由于有漏感尖峰的影响,需要给开关管的最大承受电压留有25%的余量,即Vms(max)=730Vdc*(1-25%)=547Vdc;
所以原边与次边的匝数比:
Np/Nsm=[Vms(max)-Vdc(max)]/(Vo+1)=(547-375)/(12+1)=13.2
而电路工作于DCM模式,设Ton(max)+Tr=0.8T(Ton(max):最大导通时间;Tr:磁芯复位时间),由变压器导通期间伏秒数乘积等于复位伏秒数乘积,可知
所以最大导通时间
设变换器的效率为80%,则Pi=1.25Po=1.25Vo2/Ro=Lp*Ip2/2T
而Ip=Vdc(min)*Ton(max)/Lp,所以初级电感
Lp=[Vdc(min)*Ton(max)]2/(2.5T*Po)=(120*7.85*10-6)2/(2.5*12*10-3/60)=1.77mH
即峰值电流Ip=Vdc(min)*Ton(max)/Lp=(120*7.85*10-6)/(1.77*10-3)=0.53A
所以初级电流的有效值
(即次级电流的有效值)
又由法拉第定律,可知Vdc(min)*Ton(max)=Np*Ae*B
取B=0.2(参考别人的http://bbs.dianyuan.com/topic/1454589),可知Np=152匝,即Nsm=12匝
假如,我将变压器参数设计为:
EE20立式、10PIN、跨距12mm、脚间距4mm
Np:0.21mm、152匝、4-5脚
Nf:0.21mm、12匝、1-2脚
Nsm:0.5mm、12匝、7-9脚
这样行么?哪里还需要注意?有没有其他更好的方法?