做電源的都知道，磁復(fù)位電路在開關(guān)電源磁性元件中是不可或缺的組成部分。一但出現(xiàn)復(fù)位不良結(jié)果就比較難過(guò)，輕則帶不起負(fù)載，重則放鞭炮。

在巨響和濃煙中最怕見到老板的臉了，弄不好就得走人。。。。

        扯遠(yuǎn)了，下面就是常見的單端正激電源功率變壓器的主繞組和它的復(fù)位電路：

圖中T1A是主繞組，勵(lì)磁電流和功率傳遞電流都要流過(guò)它，因而繞組用的線也比較大；T1B是復(fù)位繞組，用于開關(guān)管關(guān)閉期間復(fù)位變壓器，由于各繞組間耦合不可能做得很好，變壓器還是有漏磁通存在，有必要在開關(guān)管上加上RCD吸收

上面的單端正激電路，為了更好地實(shí)現(xiàn)磁復(fù)位，一般要求T1A和T1B繞組匝數(shù)相等，耦合得比較好；在220V市電輸入的電路中，由于開關(guān)管的性價(jià)比問(wèn)題，超過(guò)1000V的管子會(huì)很貴沒有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，還會(huì)要求占空比小于0.5，這種情況下理論上開關(guān)管兩端的電壓不超過(guò)2倍市電峰值電壓。

       設(shè)整流后E1電容兩端的電壓為VE1，開關(guān)管開通時(shí)間為Ton，關(guān)斷時(shí)間為Toff,關(guān)斷后主繞組上的復(fù)位電壓為Vor。按照復(fù)位要求，則有公式

                                   VE1*Ton=Vor*Toff                                            

為了可靠復(fù)位，往往我們會(huì)要求Vor*Toff＞VE1*Ton.

哈哈哈，更新內(nèi)容啦

加了個(gè)社區(qū)經(jīng)典:http://www.e-ticket.cn/bbs/classic/

       圖中的單端正激電路,開關(guān)管導(dǎo)通時(shí),由于D2的堵塞作用T1B繞組中無(wú)電流通過(guò),開關(guān)管關(guān)斷時(shí),T1B繞組兩端極性改變,D2導(dǎo)通,變壓器勵(lì)磁電流向電容E1充電,變壓器反向磁化,完成磁復(fù)位過(guò)程.

       理論上這電路損耗也不大,但實(shí)際測(cè)量中發(fā)現(xiàn)D2和它的吸收回路都很熱.而且磁復(fù)位這部分能量也是再次充入電源高壓電容E1中,并沒有作用于輸出負(fù)載上,做的是無(wú)用功.如此多周期反復(fù),損耗是在所難免,因?yàn)殡娙荽嬖诘刃щ娮?充電電流還會(huì)使電容E1溫度上升.

       試想一下,如果勵(lì)磁電流能在復(fù)位過(guò)程中向輸出端釋放,我們做的電源是不是可以提升一點(diǎn)效率呢?答案是肯定的!

       只要我們能夠保證Vor*Toff＞VE1*Ton，變壓器就能復(fù)位。參考反激電源的復(fù)位電壓VOR產(chǎn)生的方法，假如在變壓器變壓器的副邊增加一個(gè)繞組，這個(gè)繞組匝數(shù)對(duì)應(yīng)于原邊繞組匝數(shù)的比例原邊：副邊＝N（以下稱匝比）,當(dāng)“輸出電壓*匝比N耦合到原邊的電壓（反射電壓）”符合我們要求的復(fù)位電壓時(shí)，變壓器就能很好地復(fù)位。設(shè)輸出電壓為Vout,為了計(jì)算簡(jiǎn)單先忽略二極管正向電壓降(實(shí)際應(yīng)用電壓低于20V就不能忽略，因?yàn)?.5-1V的管壓降占總輸出電壓的比例超過(guò)了5%），以上 Vor*Toff＞VE1*Ton 公式可以改為

                            Vout*N*Toff＞VE1*Ton

只要滿足這個(gè)公式，變壓器就能復(fù)位。

目前的復(fù)位繞組在原邊，現(xiàn)在改到副邊去？

等待更新

根據(jù)我的設(shè)想,用NCP1252A的IC設(shè)計(jì)了一個(gè)電源,原理圖如下:

圖中參數(shù)僅供參考,高壓來(lái)自前級(jí)PFC輸出,因PFC不涉及主題內(nèi)容,PFC部分原理圖就不上了.

把變壓器部分的圖放大并標(biāo)注極性:

NS1:副邊主輸出繞組;

NS2:副邊嵌位繞組,也是副邊輔助輸出繞組;

AUX:原邊輔助供電繞組,給IC供電用的.

理論再好,還得實(shí)物上驗(yàn)證,要不然就是空話啦!

完成的PCB,上面放了兩個(gè)變壓器封裝,兩個(gè)PFC電感以適應(yīng)多個(gè)功率應(yīng)用.

好像沒什么人關(guān)注

是太簡(jiǎn)單了還是大家太忙?

今天抽點(diǎn)時(shí)間算一下變壓器,不管怎么樣,我還是得做完這東東啊.

這是NCP1252 IC的資料,一般情況下做正激我們都選用最大占空比為50%的NCP1252A,頻率按規(guī)格書中給定的100K計(jì)算,外接振蕩電阻選取43K.

NCP1252

這個(gè)IC屬于電流型,自帶軟啟動(dòng),用起來(lái)外圍電路也比2845簡(jiǎn)單,省事不少

一般PFC級(jí)輸出的電壓在380-400V之間,為了達(dá)到輸出保持時(shí)間的要求,我們可以設(shè)定PFC電壓掉到某一個(gè)給定的值時(shí),IC工作于最大占空比;

NCP1252A這個(gè)設(shè)置可以由2腳的外圍元件(R5,R6,R7)設(shè)定,按圖上標(biāo)示的值,這個(gè)電壓點(diǎn)在290V附近,假設(shè)此時(shí)最大占空比為49%(因?yàn)镮C限制占空比小于50%了).

下面是變壓器設(shè)計(jì)過(guò)程:

    設(shè)計(jì)輸出電壓為12V;

    最大占空比 Dmax=0.49,對(duì)應(yīng)的輸入電壓為290V;

   輸出功率200-250W,按經(jīng)驗(yàn)選ER3542臥式磁芯及配套骨架,磁芯AE:107mm2,AL=2770;

  開關(guān)頻率100Khz,MOS最大導(dǎo)通時(shí)間4.9uS,關(guān)閉時(shí)間5.1uS;

  肖特基整流,整流管正向壓降VF選取0.65V;

  磁芯穩(wěn)定工作時(shí)磁擺幅應(yīng)該保證磁芯不飽和,一般選取0.25T.

步驟1、

            線路損耗假設(shè)為0.2V,那么A到GND端要求的最小輸出電壓為:

           VA=(Vo+VF+0.2)/Dmax

               =(12+0.65+0.2)/0.49

               =26.22(V)

步驟2、

          計(jì)算出變壓器匝比

在最大占空比時(shí)的輸入電壓為290V，此時(shí)最小輸出電壓已經(jīng)由上式算出，所以匝比＝電壓比

匝比N＝290/26.22

        ＝11.06

供電帶穩(wěn)壓措施，電流也比較小，可以按每匝電壓多少V選取一個(gè)合適的值，此處忽略... ...

步驟3、

          按NP＝Vinmin*Ton/(Bm*AE)計(jì)算出原邊匝數(shù)，由磁芯AL值計(jì)算出原邊的電感量；

            式中單位

                        NP：匝數(shù)；

                        Vinmin：最低輸入電壓，單位伏特V；

                        Ton:MOS導(dǎo)通時(shí)間，單位微秒uS;

                         Bm:磁芯工作時(shí)磁擺幅，單位特斯拉T;

                         AE:磁芯有效截面積，單位平方毫米mm2;

得到           

                  NP＝290*4.9/（0.25*107）

                      ＝53.12

                      匝數(shù)取整數(shù)，結(jié)果為53匝；

磁芯AL值上面已經(jīng)給出，值為2770，所以原邊電感量L＝2770*53*53（nH)

                                                                 約等于7.78mH;

步驟四、

          由匝比N計(jì)算出副邊主繞組匝數(shù)NS1

           NS1＝NP/N

                ＝53/11.06

                ＝4.79

              取整數(shù)，結(jié)果為5匝；

由副邊匝數(shù)可以推出每匝伏數(shù)為

     26.22V/5匝＝5.244V/匝，看了 IC規(guī)格書，我選擇供電在12V以上18V以下，供電繞組繞3匝就行。

如果是做雙管正激，匝數(shù)設(shè)計(jì)到這里就能用，線徑還得往下看如果復(fù)位要放到副邊，得加點(diǎn)菜。

如果做原邊繞組復(fù)位的那種，還要增加一個(gè)和NP繞組同樣匝數(shù)的復(fù)位繞組，匝數(shù)設(shè)計(jì)也結(jié)束啦。

可是，我要做的是復(fù)位繞組放到副邊的方式，還要繼續(xù)才能完成設(shè)計(jì)。

步驟五、

      由伏秒關(guān)系

           Vout*N*Toff＞VE1*Ton

     計(jì)算出原邊匝數(shù)和復(fù)位繞組匝數(shù)的變比Nf；

      實(shí)際上復(fù)位繞組兩端電壓要比輸出電壓高一個(gè)二極管壓降0.65V，將上面公式調(diào)整變換一下，得到 

             Nf＞Vin*Ton/[(Vout+0.65)*Toff]

               ＞290*4.9/[(12+0.65)*5.1]

               ＞22.03

得到匝比，按匝比計(jì)算出復(fù)位繞組匝數(shù)    NS2＝NP/Nf

                                                            =53/22.03

                                                            =2.4（匝）

      因?yàn)橐笤驯却笥?2.03，所以只能取整數(shù)為2匝！