基于UC3843,UC3842反激开关电源设计流程.pdf

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1、基于UC3843/UC3842反激开关电源设计流程1/18基于UC3843/UC3842反激开关电源设计流程12目的希望以簡短的篇幅，將公司目前設計的流程做介紹，若有介紹不當之處，請不吝指教.3設計步驟:3.1繪線路圖、PCBLayout.3.2變壓器計算.3.3零件選用.3.4設計驗證.4設計流程介紹(以DA-14B33為例):4.1線路圖、PCBLayout請參考資識庫中說明.4.2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.4.2.1決定變壓器的材質及尺寸:依

2、據變壓器計算公式LpxIpB(max)x100GaussNpxAeB(max)=鐵心飽合的磁通密度(Gauss)Lp=一次側電感值(uH)Ip=一次側峰值電流(A)Np=一次側(主線圈)圈數Ae=鐵心截面積(cm2)B(max)依鐵心的材質及本身的溫度來決定，以TDKFerriteCorePC40為例，100℃時的B(max)為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為Adapter(有外殼)則應取3000Gauss左右，以避免鐵心因高溫而飽合，一般而言鐵心的

3、尺寸越大，Ae越高，所以可以做較大瓦數的Power。4.2.2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(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。4.2.3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，2/18基于UC3843/UC3842反激开关电源设计流程電流密度一般以6A/mm2為參考，電流密度對變壓器的設計而言，只能當做參考值，最終應以溫昇記錄為準。4.2.4決定D

4、utycycle(工作週期):由以下公式可決定Dutycycle，Dutycycle的設計一般以50%為基準，Dutycycle若超過50%易導致振盪的發生。Ns(VoVD)x(1D)NpVin(min)xD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)4.2.5決定Ip值:1PoutVin(min)DIpIavIIavIx2Vin(min)xDxLpfIp=一次側峰值電流Iav=一次側平均電流Pout=輸出瓦

5、數效率fPWM震盪頻率4.2.6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。4.2.7決定MOSFET及二次側二極體的Stress(應力):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(電容器上為380V)為基準。4.2.8其它:若輸出電壓為5V以下，且必須使用TL431而非TL432時，須考慮多一組繞組提供Photocoupler及TL431使用。LpxIp4.2.9將所得資料代入B(max)x100Gauss公式中，如此可得出B(

6、max)，NpxAe若B(max)值太高或太低則參數必須重新調整。4.2.10DA-14B33變壓器計算:輸出瓦數13.2W(3.3V/4A)，Core=EI-28，可繞面積(槽寬)=10mm，MarginTape=2.8mm(每邊)，剩餘可繞面積=4.4mm.假設fT=45KHz，Vin(min)=90V，=0.7，P.F.=0.5(cosθ)，Lp=1600Uh3/18基于UC3843/UC3842反激开关电源设计流程計算式:變壓器材質及尺寸:由以上假設可知材質為PC-40，尺寸=EI-28，Ae=0.86cm2，可繞面積

7、(槽寬)=10mm，因MarginTape使用2.8mm，所以剩餘可繞面積為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:Pout13.2Iin0.42AVin(min)xxcos90x0.7x0.5假設NP使用0.32ψ的線0.420.42電流密度=1.286A20.323.14x0.10243.14x2剩餘可繞面績4.4可繞圈數=12.57圈線徑0.320.03假設Secondary使用0.35ψ的線44電流密度=44.07A20.

8、353.14x0.02893.14x2假設使用4P，則44.07電流密度=11.02A44.4可繞圈數=11.57圈0.350.03決定Dutycycle:假設Np=