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【我是工程師第二季】單反（單管反激設(shè)計(jì)）

        今晚開始正式加班寫帖：        在短短的活動(dòng)時(shí)間內(nèi)講一些太復(fù)雜的東西不太好！就介紹一個(gè)比較簡單的設(shè)計(jì)  ——   設(shè)計(jì)單管反激電路。

開關(guān)電源設(shè)計(jì)的第一步就是看規(guī)格，具體的很多人都有接觸過現(xiàn)在提出來供大家參考。

      1. 首先確定功率：根據(jù)具體要求來選擇相應(yīng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（假設(shè)設(shè)計(jì)一個(gè)85V~265V輸入12V2A輸出的開關(guān)電源）；這樣的一個(gè)開關(guān)電源多選擇反激式基本上可以滿足要求。在這里我會(huì)更多的選擇是經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算。

      2.選擇相應(yīng)的PWM-IC和MOS來進(jìn)行初步電路原理設(shè)計(jì)：當(dāng)我們確定用反激式拓?fù)溥M(jìn)行設(shè)計(jì)以后，我們需要選擇相應(yīng)的PWM-IC和MOS來進(jìn)行初步電路確定。無論是選擇采用分立式還是集成芯片可以根據(jù)自己的想法確定。分立式設(shè)計(jì)起來比較靈活，集成芯片用起來簡單方便。

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全部回復(fù)(59)
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第一第一
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2016-04-22 09:58
加班寫貼， 這得回帖點(diǎn)贊！
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2016-04-22 10:05
加油?。?！
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2016-04-22 11:30
占位學(xué)習(xí)，坐等更新。
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2016-04-25 09:04
@低調(diào)丶淡定
占位學(xué)習(xí)，坐等更新。
等更新
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2016-04-25 21:48

           3.畫原理圖：確定所選擇的芯片以后，開始做原理圖sch，在這里我選用的是TOP224Y（集成MOSEF）進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)前最好都先看一下相應(yīng)的datasheet，確定一下簡單的參數(shù)。無論是選用PI的集成，或者3842系列都要參考一下datasheet。一般datasheet里面都會(huì)附有簡單的電路原理圖，這些事我們設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)依據(jù)。

           4.確定相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)：當(dāng)我們將原理圖sch完成以后，需要確定相應(yīng)的參數(shù)才能進(jìn)入下一步PCB制作。當(dāng)然這個(gè)還要看個(gè)人的喜好和使用熟練程度。我們需要遵循應(yīng)該有的設(shè)計(jì)流程，養(yǎng)成一個(gè)良好的習(xí)慣，這一步還要繼續(xù)評估前面的設(shè)計(jì)，調(diào)整原理圖調(diào)整電源的各項(xiàng)參數(shù)。

=============================4.25

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2016-04-26 08:25
@親愛的郭郭
       3.畫原理圖：確定所選擇的芯片以后，開始做原理圖sch，在這里我選用的是TOP224Y（集成MOSEF）進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)前最好都先看一下相應(yīng)的datasheet，確定一下簡單的參數(shù)。無論是選用PI的集成，或者3842系列都要參考一下datasheet。一般datasheet里面都會(huì)附有簡單的電路原理圖，這些事我們設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)依據(jù)。      4.確定相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)：當(dāng)我們將原理圖sch完成以后，需要確定相應(yīng)的參數(shù)才能進(jìn)入下一步PCB制作。當(dāng)然這個(gè)還要看個(gè)人的喜好和使用熟練程度。我們需要遵循應(yīng)該有的設(shè)計(jì)流程，養(yǎng)成一個(gè)良好的習(xí)慣，這一步還要繼續(xù)評估前面的設(shè)計(jì)，調(diào)整原理圖調(diào)整電源的各項(xiàng)參數(shù)。=============================4.25
開始寫了?。〖佑透?！
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2016-04-26 08:37
@ycdy09@163.com
等更新
同樣是在等更新！
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a2512848524
LV.8
10
2016-04-26 08:46
@ycdy09@163.com
開始寫了?。〖佑透?！
什么時(shí)候講變壓器計(jì)算啊！
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2016-04-26 18:01
@a2512848524
什么時(shí)候講變壓器計(jì)算?。?/span>
不著急先把我通常是怎么設(shè)計(jì)的一個(gè)過程寫下來。
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2016-04-27 20:04
@親愛的郭郭
不著急先把我通常是怎么設(shè)計(jì)的一個(gè)過程寫下來。
我們看好你哦！等著呢！
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a2512848524
LV.8
13
2016-04-27 20:14
@原來會(huì)員名可以很長的
我們看好你哦！等著呢！
我想看一下，變壓器的計(jì)算方法！Mosfet管選擇。
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2016-04-27 20:28

今天開始講到關(guān)鍵的部分

      5.根據(jù)電源的工作頻率也就是mos管開關(guān)頻率，選擇磁芯確定變壓器。這里確定芯片的工作頻率為70KHz，芯片頻率跟各個(gè)公司的規(guī)定走。變壓器磁芯暫時(shí)定為EER28/28L，要是不合適在改動(dòng)。一般ACDC小功率電源工作頻率不要選擇超過100KHz，主要是開關(guān)電源的頻率過高以后，不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定不利于EMC的通過。頻率太高，相應(yīng)的di/dt 和dv/dt都會(huì)增加的，也有部分PI芯片高達(dá)132KHz。大家要多多總結(jié)，總結(jié)一下各家產(chǎn)品的特點(diǎn)。

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2016-05-05 15:51
@親愛的郭郭
今天開始講到關(guān)鍵的部分   5.根據(jù)電源的工作頻率也就是mos管開關(guān)頻率，選擇磁芯確定變壓器。這里確定芯片的工作頻率為70KHz，芯片頻率跟各個(gè)公司的規(guī)定走。變壓器磁芯暫時(shí)定為EER28/28L，要是不合適在改動(dòng)。一般ACDC小功率電源工作頻率不要選擇超過100KHz，主要是開關(guān)電源的頻率過高以后，不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定不利于EMC的通過。頻率太高，相應(yīng)的di/dt和dv/dt都會(huì)增加的，也有部分PI芯片高達(dá)132KHz。大家要多多總結(jié)，總結(jié)一下各家產(chǎn)品的特點(diǎn)。
變壓器磁芯EER28/28L還有EI28  EE30 都可以使用。
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2016-05-09 15:21
@ycdy09@163.com
變壓器磁芯EER28/28L還有EI28 EE30都可以使用。

這兩天忙沒有寫！20W~40W范圍內(nèi)EE25EER25EER28EFD25EFD30等均都可以。

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h547515318
LV.6
17
2016-05-10 19:31
@親愛的郭郭
今天開始講到關(guān)鍵的部分   5.根據(jù)電源的工作頻率也就是mos管開關(guān)頻率，選擇磁芯確定變壓器。這里確定芯片的工作頻率為70KHz，芯片頻率跟各個(gè)公司的規(guī)定走。變壓器磁芯暫時(shí)定為EER28/28L，要是不合適在改動(dòng)。一般ACDC小功率電源工作頻率不要選擇超過100KHz，主要是開關(guān)電源的頻率過高以后，不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定不利于EMC的通過。頻率太高，相應(yīng)的di/dt和dv/dt都會(huì)增加的，也有部分PI芯片高達(dá)132KHz。大家要多多總結(jié)，總結(jié)一下各家產(chǎn)品的特點(diǎn)。
繼續(xù)寫啊！活動(dòng)已經(jīng)開始好長時(shí)間了。
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2016-05-10 19:33
85V~265V輸入電源范圍是屬于寬電壓范圍了，低壓是輸入電流比較大。
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2016-05-10 22:20
@ycdy09@163.com
85V~265V輸入電源范圍是屬于寬電壓范圍了，低壓是輸入電流比較大。
這段時(shí)間比較忙好多活動(dòng)都來不及參加，這個(gè)帖子我一定繼續(xù)更新寫下去。
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2016-05-10 22:22
一般AC2DC的變換器，工作頻率不宜設(shè)超過100kHz，主要是開關(guān)電源的頻率過高以后，不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定性，更不利于EMC的通過性。頻率太高，相應(yīng)的di/dtdv/dt都會(huì)增加，除PI132kHz的工作頻率之外，大家可以多參考其它家的芯片，就會(huì)總結(jié)自己的經(jīng)驗(yàn)出來。
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a2512848524
LV.8
21
2016-05-10 22:26
@親愛的郭郭
一般AC2DC的變換器，工作頻率不宜設(shè)超過100kHz，主要是開關(guān)電源的頻率過高以后，不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定性，更不利于EMC的通過性。頻率太高，相應(yīng)的di/dtdv/dt都會(huì)增加，除PI132kHz的工作頻率之外，大家可以多參考其它家的芯片，就會(huì)總結(jié)自己的經(jīng)驗(yàn)出來。
頻率太高了環(huán)路就不太好做了，di/dtdv/dt比較難。
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x34242980
LV.9
22
2016-05-11 18:58
@親愛的郭郭
一般AC2DC的變換器，工作頻率不宜設(shè)超過100kHz，主要是開關(guān)電源的頻率過高以后，不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定性，更不利于EMC的通過性。頻率太高，相應(yīng)的di/dtdv/dt都會(huì)增加，除PI132kHz的工作頻率之外，大家可以多參考其它家的芯片，就會(huì)總結(jié)自己的經(jīng)驗(yàn)出來。
很多設(shè)計(jì)是要在不斷工作的過程中積累的
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2016-05-11 19:01
@x34242980
很多設(shè)計(jì)是要在不斷工作的過程中積累的
混混就熟了
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2016-05-11 19:23
@ycdy09@163.com
混混就熟了
 

　關(guān)于變壓器磁芯的選擇

　　功率大小：

　　小于5w可使用的磁芯：

　　ER9.5,ER11.5,EE8.3,EE10,EE13,RM4,GU11,EP7,EP10,UI9.8,URS7

　　5-10W可使用的磁芯：

　　ER20,EE19,RM5,GU14,EFD15,EI22,EPC13,EF16,EP13,UI11.5

　　10-20W可使用的磁芯：

　　ER25,EE20,EE25,RM6,GU18,EPC17,EF20

　　20-50W可使用的磁芯：

　　ER28,ETD28,EI28,EE28,EE30,EF25,RM8,GU22,PQ20,EPC19,EFD20

　　50-100W可使用的磁芯：

　　ER35,ETD34,EE35,EI35,EF30,RM10,GU30,PQ26,EPC25,EFD25

　　100-200W可使用的磁芯：

　　ER40,ER42,ETD39,EI40,RM12,GU36,PQ32,EFD30

　　200-500W可使用的磁芯：

　　ER49,ETD49,EC53,EE42,EE55,EI50,RM14,GU42,PQ35,PQ40,UU66

　　大于500W可使用的磁芯：

　　ER70,ETD59,EE65,EE85,GU59,PQ50,UU80,UU93

　　磁芯與傳輸功率對照表

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@親愛的郭郭
 　關(guān)于變壓器磁芯的選擇　　功率大?。骸　⌒∮?w可使用的磁芯：　　ER9.5,ER11.5,EE8.3,EE10,EE13,RM4,GU11,EP7,EP10,UI9.8,URS7　　5-10W可使用的磁芯：　　ER20,EE19,RM5,GU14,EFD15,EI22,EPC13,EF16,EP13,UI11.5　　10-20W可使用的磁芯：　　ER25,EE20,EE25,RM6,GU18,EPC17,EF20　　20-50W可使用的磁芯：　　ER28,ETD28,EI28,EE28,EE30,EF25,RM8,GU22,PQ20,EPC19,EFD20　　50-100W可使用的磁芯：　　ER35,ETD34,EE35,EI35,EF30,RM10,GU30,PQ26,EPC25,EFD25　　100-200W可使用的磁芯：　　ER40,ER42,ETD39,EI40,RM12,GU36,PQ32,EFD30　　200-500W可使用的磁芯：　　ER49,ETD49,EC53,EE42,EE55,EI50,RM14,GU42,PQ35,PQ40,UU66　　大于500W可使用的磁芯：　　ER70,ETD59,EE65,EE85,GU59,PQ50,UU80,UU93　　磁芯與傳輸功率對照表
這個(gè)表格是在反激式電路下面測試的是不是!
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2016-05-12 19:29
@紅棗加桂圓補(bǔ)氣又養(yǎng)顏
這個(gè)表格是在反激式電路下面測試的是不是!

是的表格對反激電路有效

電路里面最關(guān)鍵的變壓器開始設(shè)計(jì) —  EER28/28L

輸入input：85~265Vac

輸出output：12V2A

關(guān)頻率Fsw：70kHz

磁芯core：EER28/28L

磁芯參數(shù)：Ae82mm2

以上均是已知參數(shù)，我們還需要設(shè)定一些參數(shù)，就可以進(jìn)入下一步計(jì)算。

 

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@親愛的郭郭
是的表格對反激電路有效電路里面最關(guān)鍵的變壓器開始設(shè)計(jì)— EER28/28L輸入input：85~265Vac輸出output：12V2A關(guān)頻率Fsw：70kHz磁芯core：EER28/28L磁芯參數(shù)：Ae82mm2以上均是已知參數(shù)，我們還需要設(shè)定一些參數(shù)，就可以進(jìn)入下一步計(jì)算。 
12V2A輸出是小功率的開關(guān)電源所以用反激式電路。
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2016-05-14 22:04
@紅棗加桂圓補(bǔ)氣又養(yǎng)顏
12V2A輸出是小功率的開關(guān)電源所以用反激式電路。
設(shè)計(jì)變壓器進(jìn)行計(jì)算

輸入input：85~265Vac

輸出output：12V2A

開關(guān)頻率Fsw：70kHz

磁芯core：EER28/28L

磁芯參數(shù)：Ae82mm2

以上均是已知參數(shù)，我們還需要設(shè)定一些參數(shù)，就可以進(jìn)入下一步計(jì)算。

設(shè)定參數(shù)：

效率η=80%

最大占空比：Dmax=0.45

磁感應(yīng)強(qiáng)度變化：ΔB=0.2

有了這些參數(shù)以后，我們就可以計(jì)算得到匝數(shù)和電感量。

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a2822964691
LV.8
29
2016-05-16 21:02
單管反激電路可能是應(yīng)用最多最廣的電路了。
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2016-05-16 21:36
@a2822964691
單管反激電路可能是應(yīng)用最多最廣的電路了。
 

輸出功率Po=12V*2A=24W

輸入功率Pin=Po/η=24W/0.8=30W

輸入最低電壓Vin(min)=Vac(min)*sqr(2)=85Vac*1.414=120Vdc

輸入最高電壓Vin(max)=Vac(max)*sqr(2)=265Vac*1.414=375Vdc

輸入平均電流Iav=Pin/Vin(min)=30W/120Vdc=0.25A

輸入峰值電流Ipeak=4*Iav=1A

原邊電感量Lp=Vin(min)*Dmax/(Ipeak*Fsw)=120Vdc*0.45/(1A*70K)=770uH

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2016-05-17 08:57
@親愛的郭郭
 輸出功率Po=12V*2A=24W輸入功率Pin=Po/η=24W/0.8=30W輸入最低電壓Vin(min)=Vac(min)*sqr(2)=85Vac*1.414=120Vdc輸入最高電壓Vin(max)=Vac(max)*sqr(2)=265Vac*1.414=375Vdc輸入平均電流Iav=Pin/Vin(min)=30W/120Vdc=0.25A輸入峰值電流Ipeak=4*Iav=1A原邊電感量Lp=Vin(min)*Dmax/(Ipeak*Fsw)=120Vdc*0.45/(1A*70K)=770uH
24W*0.8=30W也就是按照30W計(jì)算輸入。
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