基于PI Expert的反激式開(kāi)關(guān)電源設計方案

4.2 高頻變壓器設計

設計高頻變壓器是設計開(kāi)關(guān)電源最關(guān)鍵的一步。PI Expert在生成原理圖的同時(shí)自動(dòng)生成變壓器的構造圖。調整PI Expert左側“設計樹(shù)視圖”中的“變壓器”和“繞組結構”參數即可調整變壓器的參數和結構。設計變壓器時(shí)需要注意以下兩點(diǎn)：

(1)為了減低漏感，功率最高的次級繞組應離變壓器的初級繞組最近。若某個(gè)次級繞組的圈數較少，則該繞組要橫跨繞線(xiàn)區域的整個(gè)寬度，以便改善耦合。

(2)由于此電源采用次級側的穩壓方式，偏置繞組應位于初級繞組和次級繞組之間。當偏置繞組位于初級和次級之間時(shí)，它相當于一個(gè)連接至初級返回端的EMI屏蔽層，降低了電源產(chǎn)生的傳導EMI.

高頻變壓器的最終設計參數如下：

磁芯型號：EE19

初級電感：880uH

初級繞組：漆包線(xiàn)，Φ0.2mm,87匝

偏置繞組：漆包線(xiàn)，Φ0.25mm,10匝

次級繞組1:三層絕緣線(xiàn)，Φ0.4mm,4匝

次級繞組2:三層絕緣線(xiàn)，Φ0.4mm,5匝

繞組順序(由里向外)：初級繞組，次級繞組2,次級繞組1,偏置繞組。

5.試驗結果及分析

根據以上的設計參數實(shí)際制作硬件進(jìn)行試驗。

在額定負載情況下，當輸入電壓為220V時(shí)，實(shí)測開(kāi)關(guān)電源的輸出電壓波形如圖2所示。從圖上可以看出，開(kāi)關(guān)電源的輸出特性良好，電壓波動(dòng)非常小。再測輸出的紋波波形如圖3所示，由圖上可以看出，5V的紋波普遍在±100mV左右，12V的紋波在±100mV以下，效果理想。額定負載情況下，當輸入電壓為85V時(shí)，測試輸出電壓的波動(dòng)和紋波均在允許范圍內，未出現電源復位重啟現象;當輸入電壓為265V時(shí)，測試輸出電壓的波動(dòng)和紋波均在允許范圍內，未出現電源復位重啟現象;再對電源作保護功能的測試。使開(kāi)關(guān)電源的輸出過(guò)載或短路時(shí)，開(kāi)關(guān)電源進(jìn)入2.5s間隔的自動(dòng)復位重啟保護;輸出負載正常時(shí)開(kāi)關(guān)電源恢復正常工作。

6.結語(yǔ)

試驗證明本文基于PI Expert設計的反激式開(kāi)關(guān)電源具有良好的工作性能和高可靠性。該電源結構簡(jiǎn)單，具有輸出過(guò)載和短路等保護功能。PI Expert是一款高效的設計工具，借助PI Expert軟件可以大大縮短開(kāi)關(guān)電源的開(kāi)發(fā)周期。