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基于TOPswitch的反激式开关电源设计

       反激式转换器的优点有:   1. 电路简单,能高效提供多路直流输出,因此适合多组输出要求.   2. 转换效率高,损失小.   3. 变压器匝数比值较小.   4. 输入电压在很大的范围内波动时,仍可有较稳定的输出,目前已可实现交流输入在 85~265V间.无需切换而达到稳定输出的要求

     

      TOPSwitch是内含高压功率MOSFET开关管的单片复合IC器件,它包含所有的模拟和数字控制电路,能完成隔离变压、调整稳压、自动保护等开关电源需要的全部功能。由于IC外部元器件很少,因此它能大为简化电源的设计。又因它的开关频率高达100KHz,从而能明显缩小电源变压器的尺寸,并且允许使用更小的储能元件。当电网电压为85-265ACV时其输出功率功率可达50W,当电网电压为195-265ACV时,输出功率则达100W。 

      设计一台单端反激式离线开关电源,涉及到电气工程的许多方面:模拟电路和数字电路的结构,双极管和MOS功率管器件的特征,磁性材料的考虑,热温升的散发,过流和过压的安全防护,控制回路的稳定性能等。这就提出了一个巨大的挑战:它的设计涉及到需要综合协调的许多可变因素。正是由于TOPSwitch的高度集成化,才使得这项设计任务被大大地简化。因为它有效的缩减了设计变数项目,并且建立了IC内部回路的稳定性,所以发展成为一种简单的逐步设计方法,使之容易遵循参照,并指引读者从TOPSwitch的设计流程图中,快速的得到较满意的结果。

      设计变压器,就是要先选定一个工作点,在这个工作点上算,这个是最苛刻的一个点,这个点就是最低的交流输入电压,对应于最大的输出功率。下面我就来算了一个输入85V到265V,输出5V,2A 的电源,开关频率是100KHZ。 第一步,选定原边感应电压VOR 这个值是由自己来设定的,这个值就决定了电源的占空比。可能朋友们不理解什么是原边感应电压,为了便于理解,我们从下面图一所示的例子谈起,慢慢的来。这是一个典型的单端反激式开关电源,大家再熟悉不过了,下面分析一下一个工作周期的工作情况,当开关管开通的时候,原边相当于一个电感,电感两端加上电压,其电流值不会突变,而线性的上升,有公式上升了的电流:在开关管关断的时候,原边电感放电,电感电流又会下降,原边感应电压(即放电电压)、开关管关断时间和电感量.在经过一个周期后,原边电感电流会回到原来的值,不可能会变。

      设计高频变压器,有几个参数要自己设定,这几个参数就决定了开关电源的工作方式,第一是要设定最大占空比D,这个占空比是由你自己设定的感应电压VOR来确定的,再就是设定原边电流的波形,确定KRP的值,设计变压器时,还要设定其磁芯振幅B,这又是一个设定,所有这些设定,就让这个开关电源工作在你设定的方式之下了.要不断的调整,工作在一个对你来说最好的状态之下,这就是高频变压器的设计任务

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2016-01-27 13:39
您好,我有个问题哈,用的是Topswitch,三路输出5V,正负15V调试的时候,如果输出5V正常,那么输出的正负15V就会超出范围,即15.4V,这样该如何解决呢?
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因数
LV.1
3
2017-07-15 16:22
@fkdjzyyyyddt
您好,我有个问题哈,用的是Topswitch,三路输出5V,正负15V调试的时候,如果输出5V正常,那么输出的正负15V就会超出范围,即15.4V,这样该如何解决呢?

带一个假负载就搞定了

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shanhushu
LV.4
4
2017-07-21 13:20
学习
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caomudao
LV.1
5
2018-05-13 09:53
如何在saber上进行此仿真?

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k6666
LV.9
6
2018-05-18 13:03
@caomudao
如何在saber上进行此仿真?
选择合适的仿真芯片模型,按原理进行。
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