• <th id="9hkc9"><track id="9hkc9"><rt id="9hkc9"></rt></track></th>

  • <button id="9hkc9"><acronym id="9hkc9"><input id="9hkc9"></input></acronym></button><button id="9hkc9"></button>
    1. 你的位置:首頁 > 電源管理 > 正文

      七步設計反激式變換器

      發布時間:2021-09-01 來源:Tomas Hudson,Miguel Ametller 責任編輯:wenwei

      【導讀】在當今眾多的變換器拓撲結構中,反激式拓撲是最常用的一種。盡管很簡單,但這種變換器設計卻賦予很多應用巨大的優勢。近年來,很多更新、更復雜的拓撲結構不斷出現,但反激式變換器設計仍然很流行。
       
      這種開關模式電源變換器在中低功率范圍(約 2W 至 100W)內提供了極具競爭力的尺寸、成本與效率比。反激式變換器的操作基于耦合電感器,它實現了電源轉換,同時還可以隔離變換器的輸入和輸出。耦合電感器還支持多個輸出,這使反激式變換器成為多種應用的理想選擇。
       
      反激式變換器操作
       
      反激式變換器的基本組成元件與大多數其他開關變換器拓撲相同,唯一的不同是它采用了耦合電感器,它將變換器的輸入與輸出隔離(見圖 1)。 
       
      七步設計反激式變換器
      圖1: 反激式變換器原理圖
       
      反激式變換器有兩個信號半周期: tON and tOFF,它們以MOSFET的開關狀態命名并受其控制。
       
      在tON期間,MOSFET處于導通狀態,電流從輸入端流經原邊電感器并對耦合電感器進行線性充電。
       
      在tOFF期間, MOSFET處于關斷狀態,耦合電感器開始通過二極管去磁。來自電感器的電流為輸出電容器充電并為負載供電。
       
      反激式變換器設計及組件選型
       
      設計一個反激式變換器需要做出許多重要的設計決策與權衡。下面我們將介紹一個簡單的反激式變換器設計過程中的每個步驟。圖2顯示了我們將遵循的設計流程。 
       
      七步設計反激式變換器
      圖2: 反激式變換器設計流程
       
      反激式變換器設計過程與計算
       
      步驟1: 設計輸入
       
      設計輸入或由最終應用確定,或由設計人員來選擇。這些參數包括但不限于:輸入和輸出電壓、功率、紋波系數和操作模式。表1羅列了本文所討論電路的設計輸入。
       
      七步設計反激式變換器
      表1: 設計輸入總結
       
      非連續導通模式 (DCM)具有較高的穩定性和效率,我們為此應用選擇了該模式。這意味著該解決方案的紋波系數為1。
       
      其最大占空比固定為50%,以最大限度地減少應力并均衡利用MOSFET和二極管。開關頻率則選擇為160kHz。
       
      為使計算更加實際,變換器的估算效率也被定義。盡管該估值相對較低(約80%),但卻是低功率反激式變換器的常見效率值。
       
      根據所有這些輸入,設計人員必須選擇滿足所有初始要求的控制器IC。本例采用了MPS的MP6004。MP6004是一款僅支持DCM模式的反激式控制器。它還提供原邊調節功能,可減少外部組件的數量。
       
      步驟2: 最大原邊電感計算及選擇
       
      第一個設計計算用于找到最大原邊電感值。有許多不同的設計方法可以用于計算該值,但本例中的變換器始終運行在DCM模式,因此我們采用如下的公式 (1)來計算原邊電感值(LP):
       
      七步設計反激式變換器
       
      最壞情況發生在變換器以最小輸入電壓(VIN)和最大占空比(D)且全功率工作時。將設計輸入代入公式(1) ,可以得到最大電感器限值為53μH。
       
      接下來計算所需的匝數比 (nS1)。我們仍使用最小VIN和最大D以得到最壞情況下的值,同時增加二極管的正向壓降以使計算更加精確。用等式(2)來估算nS1:
       
      七步設計反激式變換器
       
      步驟3: MOSFET計算
       
      下一步是為應用選擇合適的MOSFET。為此,我們需要計算開關必須承受的最大電流和電壓。首先利用公式 (3) 來計算最大電壓:
       
      七步設計反激式變換器
       
      注意, VDS_MAX上增加了20%的安全裕度,以確保變換器的安全運行。然后我們利用公式 (4) 來估算最大電流:
       
      七步設計反激式變換器
       
      查看MP6004控制器規格,可以知道MOSFET的VDS_MAX 為180V,最大電流為3A。這意味著該控制器IC可以在此應用中安全使用。
       
      步驟4: 整流二極管計算
       
      該步驟用于評估整流二極管。與MOSFET一樣,其目的是確保整流二極管能夠處理它可能遇到的最大電壓和電流。 首先利用公式(5)來計算二極管能承受的最大電壓:
       
      七步設計反激式變換器
       
      通過增加40%的安全裕度,得到最大反向電壓為60.5V。
       
      步驟5: 輸出電容器計算
       
      我們用一個估值來確定輸出電容的值,即忽略電路的二階方面,如寄生分量和輸出串擾。利用公式 (6) 來估算電容的電壓值:
       
      七步設計反激式變換器
       
      請注意,如果該公式用于tON,則可以大大簡化。利用公式 (7) 計算輸出電壓紋波:
       
      七步設計反激式變換器
       
      接下來,選擇一個電容值以得出最佳紋波電壓。本例使用了一個250μF的電容器,其輸出電壓紋波為12.5mV。
       
      步驟6:反激變壓器的設計和計算
       
      下一步是變壓器的設計。變壓器選型需要做出許多設計決策,例如磁芯材料和磁芯形狀的選擇。每種選擇都有其特定的優勢,在本例中,我們選用了常見的雙E形鐵氧體磁芯(見圖3)。 
       
      七步設計反激式變換器
      圖 3:變壓器雙E型磁芯和變壓器主要構成
       
      用于計算變壓器面積的方法稱為AP法。它將變壓器的總面積定義為繞組窗口面積與磁芯橫截面面積的乘積,所有變壓器的磁通量都匯集于這些位置(見圖 4)。
       
      七步設計反激式變換器
      圖4: AP法涉及的區域
       
      變壓器面積可以用公式 (8) 來估算:
       
      七步設計反激式變換器
       
      現在,我們已定義了方法和設計參數,然后就可以通過一組快速計算來設計變壓器。 首先,用公式 (9) 計算最小變壓器面積:
       
      七步設計反激式變換器
       
      BMAX通常是已確定的輸入參數;對于鐵氧體磁芯,一般在0.2T到0.3T之間。使用AP 法,最后可以選擇一個EE13磁芯和一個最小長度為0.28mm的變壓器骨架。
       
      然后計算適合這個變壓器的最大原邊匝數和副邊匝數,并保證符合等式 (2)中計算出的匝數比。用公式 (10) 計算原邊匝數:
       
      七步設計反激式變換器
       
      用公式 (11) 估算副邊匝數:
       
      七步設計反激式變換器
       
      輔助繞組匝數與副邊輸出匝數的計算方法相同,最后得到 NAUX = 5. 
       
      步驟7: 緩沖器設計和計算
       
      設計流程的最后一步是找到合適的緩沖器值。緩沖電路有助于減輕開關節點的電壓尖峰,這些尖峰是由于變壓器漏電感和電路中雜散電容之間的振鈴而導致。如果沒有緩沖器,電壓尖峰會增大噪聲,甚至會導致MOSFET擊穿。圖5顯示了帶緩沖電路的反激式變換器。 
       
      七步設計反激式變換器
      圖 5:帶輸入緩沖電路的反激式變換器
       
      緩沖器的設計過程包括三個階段。首先,預估漏電感約為原邊電感的2%;其次,設置最大緩沖器電容電壓紋波為 10%;最后就可以估算出緩沖器組件的值。
       
      用公式 (12) 計算最大電容器電壓:
       
      七步設計反激式變換器
       
      用公式 (13) 估算緩沖器電阻中的功率:
       
      七步設計反激式變換器
       
      以功率作為一個限制參數,并使用公式(14)來計算緩沖器的電阻值:
       
      七步設計反激式變換器
       
      用公式 (15) 估算緩沖器的電容器值:
       
      七步設計反激式變換器
       
      最后,利用公式(16)來計算緩沖器二極管兩端的最大電壓:
       
      七步設計反激式變換器
       
      最后設計
       
      在計算出變換器的所有組件值后,MP6004穩壓器就可以與其外部組件配對,構建出一個全功能反激式DC/DC變換器。
       
      注意,該電路包括了前面已提到的元件,如原邊電感器(LP),輔助電感器 (LP2),輸出電容器(由C2A, C2B, 和 C2C并聯組成,以提高頻率響應),整流二極管(D1), 和緩沖電路。
       
      圖6顯示了電路的最終設計以及新的組件,例如MP6004原邊控制器。該控制器包含MOSFET開關及其所有相關電路,還包括一些用于噪聲過濾的附加組件。 
       
      七步設計反激式變換器
      圖6: 最終設計電路原理圖
       
      結論
       
      本文采用MPS的MP6004演示了如何通過八個簡單的步驟設計一個反激式變換器。盡管在設計準備好實施之前還有很多因素需要考慮,例如通過EMC 測試、控制回路設計和元件選型,但建立一個清晰的計算和選型方法非常重要。
       
      許多設計決策都將對系統的整體行為產生重大影響,因此建立輸入設計參數是關鍵的第一步。這些參數設置了變換器設計的約束條件,其余步驟都將根據這些規格來選擇值。
      來源:MPS
       
       
      免責聲明:本文為轉載文章,轉載此文目的在于傳遞更多信息,版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題,請聯系小編進行處理。
       
      推薦閱讀:
       
      用于高壓電池組的新型電量計解決方案
      指紋容易被復制?指靜脈識別它來了
      汽車、手機、安防之后,誰將成為CMOS圖像傳感器的第四“戰場”?
      【準確、可靠、可重復】5招搞定矢量信號的解調分析
      汽車天線工程師選擇指南
      特別推薦
      技術文章更多>>
      技術白皮書下載更多>>
      熱門搜索

      關閉

      關閉

      人妻中文字幕无码系列,毛1卡2卡3卡4卡免费,24小时在线播放免费直播高清 亚洲爱婷婷色婷婷五月| 日本卡二卡三卡四卡app| 中国老熟女@MAD| 日本高清一卡二卡三卡四卡免费| 变态另类AV天堂手机版| 国产精品99久久99久久久| 中字幕一区二区三区乱码| 巨胸的教师在线完整版| 亚洲中文无码AV永久| 将夜影院手机在线观看| 亚欧免费观看在线观看更新| 最近最新中文字幕大全免费一| 国产亚洲欧洲AV综合一区| 无翼乌全彩无遮挡漫画大全| 国产亚洲欧美看国产| 成 人免费播放1000部| 国色天香在线收听| 中文字幕无线码一区2020青青| 国产午夜免费啪视频观看网站| 把女的下面扒开添免费视频| 国产成人综合日韩精品无码| 黄的爽的啪啪网站| 好男人手机在线观看| 日本特黄特黄刺激大片| 欧洲熟妇色 欧美| 美女自卫慰视频福利网站| 亚洲日本中文字幕乱码中文| 小12萝裸体视频福利| 最近2019中文字幕电影| 日韩精品亚洲专区在线影院| 狠狠色噜噜狠狠狠狠777...| 日韩视频无码中字免费观| 少妇高潮水多太爽了| 手机在线看片| 天堂在线www网| 荷尔蒙电影在线观看| 狼友AV永久网站免费观看| 自拍 亚洲 日韩 制服 中文| 99热国产在线手机精品| 草莓酱JK自慰喷水白丝| 韩国成人午夜在线观看2021| 日韩欧美A∨中文字幕| 日韩乱码人妻无码中文视频| 1000部男把女啪的视频免视频| 毛茸茸的特殊大BBW| 人乳喂奶AV无码| 无限在线观看免费视频| 日本VIDEOS护士有奶水| 美女自卫慰流白浆视频在线| 朝韩女人与黑人牲交交| 人妻少妇精品视频专区| 又黄又爽又色的免费网站| 午夜爱爱爱爱爽爽爽网站| YW尤物AV无码点击进入| 亚洲一日韩欧美中文字幕在线| 少妇MM被擦出白浆液视频| 视频一区 国产精品 大秀视频| 中国老肥熟女BBW视频| 波多结衣| 久久婷婷大香萑太香蕉AV| 丝袜好紧…我要进去了老师| 手机看黄AV免费网址| 女生和男生在一起差差的视频| 粗壮黑人A片欧美| 国产精品久久精品第一页| 国色天香在线收听| 亚洲lav无码片一区二区三区| 色八A级在线观看| 免费人成在线观看播放| 三级真人牲交| 性AV无码天堂VR专区| JK制服在椅子上喷水自慰| CHINESE色XVIDEOSINCHINESE| 在线A亚洲老鸭窝天堂AV | 韩国无遮挡床戏3小时| 欧美A级毛欧美|级A大片| 美女裸体性色A片免费视频| 日本熟妇乱子HDSEX粗| 教室啪啪高挑长腿正在播放| 亚洲综合久久无码色噜噜| 99RE8热视频这在线视频| 光根电影院YY11111推荐毛片| 国产精品亚洲片在线| 人人妻人人澡人人爽| 在厨房掀起短裙翘起屁股| 天天摸天天摸天天天天看| 免费人成网站福利院| 国产手机AV片在线观看| 日本AV在线看| 赤裸孕妇牲交视频| 美女把腿张开让男生桶视频| 最好看的中文字幕2019| 美女在线裸播网站在线看| 日本按摩高潮S级中文片| 成年片黄网站色大全免费西瓜| 52老情人岁全程露脸| 国产免费午夜福利片在线| 日韩精品国产另类专区| 欧美90少妇XX00| 免费久久人人香蕉AV| 美女被男人桶到嗷嗷叫爽| 全国最大的AV免费网站| 好男人视频免费观看视频| 99精品视频69V精品视频| 奶头好大揉着好爽视频免费| 欧美A级V片| CHINESE国产老熟女| 清纯白嫩大学生正在播放| 私人毛片免费高清影视院| 好吊色青青青国产| 中文字幕日产乱码一至六区| 农村熟妇乱子伦拍拍视频| 好男人视频高清在线观看| 香港a片| 男女性高爱潮免费网站| 国产自无码视频在线观看| 国产女人的高潮国语对白| 亚洲AV无码专区在线| 大香线蕉伊人精品超碰| 国产高清亚洲日韩一区| 女性高爱潮视频| 老师破女学生处特级毛片| 美腿制服丝袜国产亚洲| 欧美成人无码AV在线播放| 欧美1卡2卡3卡4卡残暴| 啦啦啦啦啦视频网| 在线A亚洲老鸭窝天堂| 老师裙子脱了喷水自慰 | 欧美XXXX做受欧美1314| 十八禁漫画无遮挡| 在线观看人成视频免费| 天堂网WWW在线网| 黄页网址大全免费观看手机| 2021在线看黄V免费网站免费| 无码A级毛片免费视频内谢| 中日高清字幕版在线观看| 成年女人免费视频播放7777| 一边吃奶一边到高潮视频| 午夜三级A三级三点| 婷婷开心深爱五月天播播| 校花全身光着露出奶头小说| 韩国作爱视频120分钟| 曙暖HD免典观看手机版日本| 久久99精品久久久久久蜜芽| 色情综合网-色情在线播放| 国产精品一区二区AV| 日本高清无码久道中文字幕| 借妻中文字幕高清| 色偷拍中国老熟女| 少妇被三个黑人调教| 色婷婷五月色综合小说| 日本欧美一本通无码专区| 婷婷五月天| 久久爱WWW免费人成中文字幕| 人与禽交AV在线播放| 免费男人下部进女人下部视频| 老司机亚洲精品影院| 一区二区国产高清视频在线| 一卡二卡三卡四卡无卡免费播放在线观看日本| 真人啪视频免费视频无码| 3D动漫H在线观看网站| 好男人视频在线观看电影| 日本亚洲欧洲无码AV在线观看| 被灌满精子的少妇视频|