超低成本28w-pwm反激式变换器

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1、技术指标：Vout：DC+5V，最大电流2A，最小电流0．5A。   DC+12V，电流0．5A。   DC-12V，电流0．5A。   DC+24V，电流0．25A。Vin：DCl8～36V可调。   输入额定电压为DC+24V。      Pout=5V×2A+12V×0．5A+12V×0．5A+24V×0．25A=28W        Pin=Pout/ηest=28W／0.75              =37.3W        Iin(high)=Pin/Vin(low)=37.3W／18V=2.07A    

2、     Iin(op)=Pin/Vin(nom)=37.3W／24V=1.55A从这个电流值可以看出，变压器一次绕组的绕线要用#18AWG的导线或采用其他相当规格导线。Ipk 5.5Pout/Vin(min)=5.5×28W／18V=8.55A   电源的工作频率选为40kHz(即Ton(max)=12.5μs)设计反激式变压器       Lpri=Vin(min)Ton/Ipk=18V×12．5μs／8.55A =26.3μH   计算磁心功率的吞吐量：        Pout(est)=fLpriIpk2/2=40

3、000Hz×26.3μH×(8.55A)2／2=38.45W(满足要求)   这里选用MPP环形磁心.估计所需的磁心大小为         EL=LI2=LpriIpk=0.0263mH×(8.55A)2                         =1.92参考图22，选择磁导率为125的磁心，其型号为55310-A2，这种磁心的AL为90mH／1000匝。一次绕组的匝数为            1000×(0．0263mH／90mH)1/2=17.09匝(取17匝)   输出电压最低(+5V)的二次绕组匝数(用肖特

4、基整流管)：                      N(+5V)=17匝×(5．0V+0．5V)×50％1(18V×50％)                        =5.19匝(取5匝)   其余绕组(假设用超快速整流二极管)：                           N(+12v)=(12.0V+0.9V)×5匝／(5.0V+0.5V)=11.73匝(取12匝)-12V的绕组与这相同。             N(+24v)=(24.0V+0.9V)×5匝，(5.0V+0.5V)         

5、         =22.6匝(取23匝)   每个输出端的误差为             ±12V：+0．3V              +24V：+0．4V   在这里，二次侧采用自耦变压器的结构，这样低电压输出端的绕组会包含在高电压输出端的绕组中。这些绕组的匝数和线规如下：        +5V：5匝，#17AWG(或三股#22AWG)。        +12V：7匝，#21AWG。        -12V：12匝，#21AWG。        +24V：ll匝，#26AWG。         一次绕组：17匝，  

6、#19AWG(或两股#22AWG)。变压器绕线技术   把变压器的所有绕组并绕的方法并不经济，这里选用有选择地并绕的方法：在绕到磁心上之前把一次绕组与+24V绕组、+12V绕组与一12V绕组分别绞合在一起。+24V绕组作为一次侧的续流绕组，可以在开关关断时减小电压尖峰。   十5V的绕组先均匀地绕在环形磁心上，然后再均匀地绕原先绞在一起的一次绕组，+24V绕组，最后绕原先绞在一起的+12V和一12V绕组。这个绕组可以紧贴在前面的绕组上。   从产品方面考虑，通常的安装办法是把绕好的磁环放在接线端子板上，然后把它封装起来。这

7、样可以防止操作时损坏，也易于放置在PCB上。这部分的成本大约为2．50美元。选择功率开关管和整流二极管   功率开关管：在这种场合下，使用MOSFET有很明显的优势，MOSFET的驱动和开关损耗都比较小：    VDS(min)>(Vout+VD)Npri/Nsec+Vin(max)          >(24.4V+0.9V)×17匝／23匝+36V          >54.7V(忽略漏感引起的尖峰)取100V。     ID：对于反激式变换器，选择开关管的额定平均电流时，大约取最大输入平均电流的1.5倍是比较理想的。

8、另外要考虑损耗的问题，通过牺牲一点成本和输入电容，就可以使电流损耗I2RDS(on)(导通损耗)减小。          ID(min)>1.5×2.07A=3.11A   可以选用MTPl0N10M管子。为了实现电流型控制，在这里选用的是电流检测型的功率MOSFET，这样就可以显著减少测量损耗。整流二