反激电源适配器精讲

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反激电源适配器精讲

拓扑示意图

此图为示意图，图中Ui为直流电压，后面的C1容量较小，如果输出改交流输入，需要加整流电路+C1，C1的容量较大，一般宽范围输入，按照功率/容量比为：1：3uF，窄范围比为1：1uF。

宽范围一般是85～264Vac 或者90～264Vac，更有甚100～277Vac等等窄范围一般176～264Vac 187～264Vac以及195～264Vac，或者347 +/-20%等等

讲反激变压器之前，先说明两个定义：
1.Vor定义为反射电压。
2.Krp定义为电流的波峰比，即峰峰值：峰值。
反激是由Buck-Boost电路演变而来，最苛刻的点为最低输入电压，输出满载时，所以我们要选择这个点来设计。
一、选定反射电压Vor
15W电源适配器选反射电压就是确定最大占空比
D=Vor/(Vor+Vs),D为占空比，Vor反射电压，Vs最低输入电压（此电压一般为输入的交流Vac*1.2，因为整流后的电解电容不会无穷大）。
此公式由以下推到可得：
当开关管开通的时候，原边相当于一个电感，电感两端加上电压，其电流值不会突变，线性的上升，有公式上升了的I=Vs*Ton/L,这三项分别是原边输入电压，开关管开通时间，和原边电感量。在开关管关断的时候，原边电感放电，电感电流下降，同样要尊守上面的公式定律，此时有下降了的I=Vor*Toff/L,这三项分别是原边感应电压，即放电电压，开关管关断时间，和电感量．在经过一个周期后，原边电感电流的值会回到和原来一样，不可能会变，所以，有Vs*Ton/L=Vor*Toff/L,，上升了的，等于下降了的，上式中可以用D来代替Ton，用1-D来代替Toff，移项可得，D=Vor/（Vor+Vs），亦是最大占空比。
二、确定原边电流的参数值
无非三个值：平均值、有效值、峰值。

上图为原边电流波形图
前面已经说过，Krp的定义，我们来解方程吧，今天先说到这，方程如下：

三、选定变压器磁芯
选磁芯有两种方法，一个是用AP法计算，这个计算繁琐，而且也不是太准确，二是经验法，我一般靠经验。如果没有经验也没有关系，先选一个磁芯如果不行在换大一点的，慢慢经验积累起来以后，就好了。
四、计算变压器原边匝数、线经等
计算匝数、线经首先要选一个B值，这个B值一般选取在0.1-0.25之间，当然了要以最后核算的B值为准，一般情况不要超0.3，特殊情况可以，一般作为锰锌铁氧体，B值也就到4800GS，即0.48T。说到这里有个法拉第电磁感应定律公式，V*T=L*I=N*B*S，各个字母代表意思就不用说了吧。
线经的载流密度一般4-10A/mm2，如果是铝基板的那种或者强冷风散热另当别论，如果多股线的话，最好不要超过0.4mm并饶，趋肤效应。
五、计算变压器次边匝数、线经等
所有的公式和第四步基本一样，载流密度亦同。
六、计算变压器反馈绕组匝数
计算匝数原理同上，线经选取0.2mm的即可，因为IC一般吃电流也就几个mA，线太细了容易断，太粗了成本受不了。【电源适配器代工】
七、计算变压器电感量
公式还是法拉第电磁感应定律公式。
八、核算以上参数

至此变压器设计基本算完毕。

反射电压的选取和以下因素有关
最低输入电压，如果你电源适配器是85～264Vac输入，那么85*1.2=102Vdc（一般电解电容由于成本的问题要*1.2，如果电解不惜成本可以*1.414，看情况了，这个电压是整流滤波后的电压，它是有纹波的，按照波谷考虑），我们选取100Vdc，D=Vor/（Vor+Vs），如果你反射电压选取80V，那么占空比D就是80/（80+100）=0.44，一般在最低输入电压的时候最大占空比不要超0.5，超了0.5，会有个右半平面零点，必须加斜坡补偿来抵消，环路不好调试，初学者建议不要尝试，有经验了可以设计最大占空比大于0.5，那么Vor可以选大点，但是选大Vor有一问题，在最高输入电压的时候264Vac，264Vac*1.414=374V，如果你反射选取的大，在MOS管关断的时候可以计算峰值电压为：374V+Vor+漏感和杂散电容谐振引起的尖峰=...，MOS的耐压就要选的高一些，这样成本又上去了，当然你可以选择RCD+TVS的方式做吸收，这个还是折中的问题，性价比最大化是根本。
现在这种反激电源适配器，恨不得能省个贴片电阻，绝不加贴片电阻，成本拼的太厉害了。

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| 发布时间：2019.04.01 来源：电源适配器厂家

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