已知条件,选用芯片DK106
1、 输入电压范围 80-270VAC
2、 开关IC频率=65000Hz
3、 芯片设定最大峰值电流Ip = 320mA
4、 开关IC最高耐压 700V
5、 输出电压VO1 = 12V400mA, VO2= 9V50mA, PO=
1、 确定反射电压VORZ及匝比
VINMAX=22×VACMAX=22×270=382V
开关IC最高耐压 700V,预留120V压降,700-120=580
VIN+VZ=382+VZ<=580V,VZ<=198V,取180V标准TVS管。
根据经验VOR取80V
设12V输出整流管正向压降0.6V,则匝比为
n=VOR/(VO+VD)=80/(12+0.6)=6.3
2、 原副边侧的有效负载电流
设效率η=0.8,则输入功率PIN=((12 + 0.6) * 0.4 + (9 + 0.6) * 0.05) / 0.8 = 6.9W ≈ 7 W
副边电流值折合到12V上为:IO= 7/12.6 = 0.556A
原边反射电流IOR= IO/n = 0.555/6.3 = 0.088A
3、占空比
VINMIN= 1.3×VACMIN= 1.3×80 ≈ 100V
初级平均电流IIN= PIN/VINMIN= 7/100 = 0.07A
IIN/D=IOR/(1-D)
D=IIN/(IIN+IOR)=0.07/(0.07+0.088) = 0.44
4、伏秒积
导通时间为:Ton = 0.44 * 1000000 / 65000 = 6.77uS
Et=VON×ton= 100×6.77 = 677Vus
5、原边侧电感值(此处设计参照DK106手册中的实例,用芯片最大电流320mA带入Ip)
LP= Et /Ip= 677/0.32 = 2.11uH
制作取10%余量,Lp = 2.11 * 1.1 = 2321uH 取2.4mH
6、根据功率选择EE13磁芯,Ae磁芯有效面积为16mm2
7、变压器原边匝数 ∆Bac取0.25
NP=( VINMINTONMAX)/( ∆Bac·Ae) = 677 / (0.25 * 16) = 169T
8、副边匝数
12V绕组
Ns = Np / n = 169 / 6.3 = 27T
9V绕组
Ns = Np /(Vor/ VO2+ VD) = 169 / (80 / (9 + 0.6) = 21T
9、选择线径
原边线圈采用Ds=0.15mm线径 2UEW 铜线
副边12V绕组采用Ds=0.35mm线径2UEW 铜线
副边9V绕组采用Ds=0.13mm线径2UEW 铜线
10、变压器验证。变压器的设计时最大磁感应强度不能大于0.4T,(铁氧体的饱和磁感应强度一般为0.4T 左右),由于单端反激电路工作在B-H 的第一象限,磁心又存在剩磁Br 约为0.1T,所以最大的工作磁通Bmax 最大只有0.4 − 0.1 = 0.3T
BMAX=(IP×LP)/(NP×Ae)=(320×1.69)/(169×16)=0.20
BMAX<0.3,设计合理。