王佰营 徐丽红
在DCM状态下选择:
Uin-电源输入直流电压
Uinmin-电源输入直流电压最小值
D-占空比
Np-初级绕组匝数
Lp-初级绕组电感量
Ae-磁芯有效面积
Ip-初级峰值电流
f-开关频率
Ton-开关管导通时间
I-初级绕组电流有效值
η-开关电源效率
J-电流密度
通过(3)式可方便计算出反激式开关电源在电流断续模式
时磁芯的AeAw值,通过查厂商提供的磁芯参数表就可选择
合适的磁芯,在选择磁芯时要留一定的余量。
例如:有一反激式开关电源输出功率为10W,开关频率为
40KHz, ΔB为0.16T,电流密度取4.5A/mm2磁芯选用EE系列,
那么由公式(3)可知:
考虑到实际绕线的绝缘层等的影响,须考虑填充系数(取0.8),
即:
Ap = AeAw/0.8=1.736×1000 / 0.8 = 2207.5
通过上面计算,EE19磁芯比较接近,考虑到辅助绕组和
其他因素选择EE20磁芯。
为计算方便,(3)式可修正为:
Ap = AwAe = 6500×P0 / (△B×J×f) (4)
单位:
P0 ----- 瓦特;
△B ---- 特斯拉
J ------ 安培/平方毫米
f ------ 千赫兹
Ap ------ 毫米的四次方
在实际使用中一定要注意公式的应用条件,公式(4)是在
单端反激式开关电源电流断续模式下推导出来的,并且用
了一系列假设:
1.窗口使用系数SF:0.4
2.初级绕组面积Ap = 次级绕组面积 As
3.当直流输入电压最低时Dm=0.5
4.电源效率η= 0.8
5.填充系数为0.8
因此,该计算值在使用中要根据实际情况酌情修正,并且作
为我们选择磁芯的一个大致参考,由于工艺的原因必须通过
实践验证而最终确定。
另外单端反激式开关电源中,他激式和自激式的效率差别
比较大,一般自激式的效率比较低,大概在0.7左右,使用
公式(4)时要乘以(0.8/0.7=)1.15进行修正。
磁芯选好后,在反激式开关电源设计过程中应该遵循的规则
将在反激式开关电源设计的思考四中讨论。