类别:其他 出处:网络整理 发布于:2025-07-29 16:13:33 | 47 次阅读
图1展示了工作频率为250kHz的60W反激式转换器的详细原理图。所选占空比在输入电压(51V)和负载时,为50%。虽然也可以在超过50%占空比的情况下运行,但在本设计中无此必要。由于57V的高压线路输入电压相对较低,因此在CCM运行时,占空比只会降低几个百分点。但如果负载大幅降低,转换器进DCM运行模式,占空比就会显著降低。
为防止磁芯饱和,绕组开/关时间的伏秒积必须保持平衡。这等于方程式1:
将dmax设置为0.5并计算Nps12(Npri:N12V)和Nps14(Npri:N14V)的匝数比,如方程式2和方程式3所示:
方程式2
变压器匝数比现已设定(方程式4和方程式5),因此可计算出工作占空比和FET电压。
方程式4
当Q2导通时,二极管D1的反向电压应力等于方程式6:
由于漏电感、二极管电容和反向恢复特性的影响,当次级绕组摆幅为负时,振铃现象很常见。具体请参阅方程式7:
我们选择了额定值为30A/45V的D2PAK封装,以便在10A电流下将正向压降减至0.33V。功率耗散等于方程式8:
建议使用散热器或气流进行适当的热管理。初级电感的计算公式为方程式9:
初级峰值电流出现在VINMIN时,等于:
这对于确定电流检测电阻(R18)值而言是必要的,能够防止控制器的初级过流(OC)保护电路跳闸。对于UCC3809,R18两端的电压不能超过0.9V,以保证全输出功率。在本例中,我们选择0.18Ω。也可以使用更小的电阻,以减少功率损耗。但过小的电阻会增加噪声灵敏度,并使OC阈值处于高电平,有可能导致变压器饱和,更糟糕的是,甚至会导致OC故障期间出现与应力相关的电路故障。电流检测电阻耗散的功率为方程式11:
根据方程式12和方程式13估算FET导通损耗和关断开关损耗:
方程式12
电容器要求通常包括计算均方根电流、获得预期纹波电压所需的电容以及瞬态保持。输出电容和IOUTRMS的计算公式为方程式14和方程式15:
方程式14
输入电容等于方程式16:
同样,您必须考虑会损耗电容的直流偏置效应。如方程式17所示,均方根电流约为:
图2展示了原型转换器的效率,而图3展示了反激式评估板。
图2.转换器的效率和损耗决定了封装的选择和散热要求
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