【精品】电源设计流程

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1、目的希望以簡矩的篇幅，將公司冃前設計的流程做介紹，若冇介紹不當之處，請不吝指教.2設計步驟：2」繪線路圖、PCBLayout.2.2變壓器計算.2.3零件選用.2.4設計驗證.3設計流程介紹(以DA-14B33爲例)：3.1線路圖、PCBLayout請參考資讖庫屮說明.3.2變壓器計算：變壓器是整個電源供應器的重要核心，所以變壓器的計算及驗証是很重要的，以下即就DA-14B33變壓器做介紹.3.2.1決定變壓器的材質及尺寸：依據變壓器計算公式3(max)=3呵兀］0°GaussNpxAe>B(max)=鐵心飽合的磁通密度(Gauss)>Lp

2、=一次側電感値(uH)>Ip=一次側峰値電流(A)>Np=一次側(主線圈)圈數AAc=鐵心截面積(cn?)>B(max)依鐵心的材質及本身的溫度來決定，以TDKFerriteCorePC40爲例，100°C時的B(max)爲3900Gauss»設計時應考慮零件誤差*所以一般取3000-3500Gauss之間»若所設計的power爲Adaptcr(有外殻)則應取3000Gauss左右，以避免鐵心因高溫而飽合，一般而言鐵心的尺寸越大，Ae越高，所以可以做較大瓦數的Power。3.2.2決定一次側濾波電容：濾波電容的決定，可以決定電容器上的Vin

3、(min)>濾波電容越大，Vin(win)越高，可以做較大瓦數的Power，但相對價格亦較高。323決定變壓器線徑及線數：當變壓器決定後，變壓器的Bobbin即可決定，依據Bobbin的槽寬，可決定變壓器的線徑及線數，亦可計算出線徑的電流密度，電流密度一般以6A/nm?爲參考，電流密度對變壓器的設計而言，只能常做參考値，最終應以溫昇記錄爲準。3.2.4決定Dutycycle(工作週期)：由以下公式LJ決定Dutycycle，Dutycycle的設計一般以50%爲基準»Dutycycle若超過50%易導致振盪的發生。Ns(Vo^Vd)x(-

4、D)NpVm(min)xZ)>Ns=二次側圈數>NP=一次側圈數>Vo=輸出電壓>VD=二極體順向電壓>Vin(min)=濾波電容上的谷點電壓>D=工作週期(Dutycycle)325決定Ip値：,r1Ar.Pout..Vz>7(min)PIp=lav+—A/lav=A/=x—2Vin(min)xDxr]Lpf>ip=—次側峰値電流>lav=一次側平均電流>Pout=輸出瓦數>效率>f=PWM震盪頻率3.2.6決定輔助電源的圈數：依據變壓器的圈比關係，可決定輔助電源的圈數及電壓。3.2.7決定MOSFET及二次側二極體的Stress(應力)

5、：依據變壓器的圈比關係，可以初步計算出變壓器的應力(Stress)是否符合選用零件的規格，計算時以輸入電壓264V(電容器上爲380V)爲基準。328其它：若輸山電壓爲5V以下，.冃必須使用TL431而非TL432時，須考慮多一組繞組提供Photocoupler及TL431使用。3.2.9將所得資料代入B(max)=LpxlpX0Gauss公式屮，如此可得出B(max)，若B(max)値太高或太NpxAe低則參數必須重新調幣。3.2.10DA-14B33變壓器計算：◊輸出瓦數13.2W(3.3V/4A)，Corc=EI・28，可繞面積(

6、槽寬)=10mm>MarginTape=2.8mm(每邊)，剩餘可繞面積=4.4mm.◊假設f「=45KHz‘Vin(min)=90V，T]=0.7‘P.F=0.5(cos0)‘Lp=1600Uh◊計算式：•變壓器材質及尺寸：◊由以上假設可知材質爲PCM0，尺寸=EI-28，Ac=0.86cm2，可繞面積(榊寬)=10mm，因MarginTapef吏用2.8mm，所以剩餘可繞面積爲4.4mm.◊假設濾波電容使用47uF/400V，Vin(min)暫定90V。•決定變壓器的線徑及線數:lin=Pm"_1*2=0.424Vm(min)x7XC0

7、S^90x0.7^0.5假設Np使用0.320的線重流密度=0.423.14x0.322—竺一=1.286A3.14x0.10244.4可繞圈數=剩餘J竽曲績=?―—―r=12.57圈線徑(0.32+0.03)假設Secondary使用0.35(!)的線3.14x0.35、23.14x0.0289"4407A假設使用4P、則電流密度=兰卫1=11.02444.4—(^T^)=11-57H•決定Dutycycle:◊假設Np=44T，Ns=2T»Vd=0・5(使用schottkyDiode)Ns_(Vo+%X1_D)NpVm(min)D•決

8、定Ip値:Ip=lav+—I2lav=PoutVin(min)x7]xD13,2-90x0.7x0.482=0.4354人rWn(min)D900.482=0.6034△/=x