PSR原邊反饋開(kāi)關(guān)電源變壓器設計
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下面結合實(shí)際來(lái)講講我對PSR原邊反饋開(kāi)關(guān)電源設計的“獨特”方法——以實(shí)際為基礎。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/179181.htm要求條件：
全電壓輸入，輸出5V/1A，符合能源之星2之標準，符合IEC60950和EN55022安規及EMC標準。
因充電器為了方便攜帶，一般都要求小體積，所以針對5W的開(kāi)關(guān)電源充電器一般都采用體積較小的EFD-15和EPC13的變壓器，此類(lèi)變壓器按常規計算方式可能會(huì )認為CORE太小，做不到，如果現在還有人這樣認為，那你就OUT了。
磁芯以確定，下面就分別講講采用EFD15和EPC13的變壓器設計5V/1A 5W的電源變壓器。
1. EFD15變壓器設計
目前針對小變壓器磁芯，特別是小公司基本都無(wú)從得知CORE的B/H曲線(xiàn)，因PSR線(xiàn)路對變壓器漏感有所要求。
所以從對變壓器作最小漏感設計入手：已知輸出電流為1A，5W功率較小，所以銅線(xiàn)的電流密度選8A/mm2,次級銅線(xiàn)直徑為:SQRT(1/8/3.14)*2=0.4mm。
通過(guò)測量或查詢(xún)BOBBIN資料可以得知，EFD15的BOBBIN的幅寬為9.2mm。
因次級采用三重絕緣線(xiàn)，0.4mm的三重絕緣線(xiàn)實(shí)際直徑為0.6mm.
為了減小漏感把次級線(xiàn)圈設計為1整層，次級雜數為：9.2/0.6mm=15.3Ts,取15Ts.
因IC內部一般內置VDS耐壓600~650V的MOS，考慮到漏感尖峰，需留50~100V的應力電壓余量，所以反射電壓需控制在100V以?xún)?，得?Vout+VF)*n100,即：n100/(5+1),n16.6,取n=16.5,得初級匝數NP=15*16.5=247.5取NP=248，代入上式驗證，(Vout+VF)*(NP/NS)100,即(5+1)*(248/15)=99.2100,成立。
確定NP=248Ts.假設:初級248Ts在BOBBIN上采用分3層來(lái)繞，因多層繞線(xiàn)考慮到出線(xiàn)間隙和次層以上不均勻，需至少留1Ts余量(間隙)。
得：初級銅線(xiàn)可用外徑為：9.2/(248/3+1)=0.109mm，對應的實(shí)際銅線(xiàn)直徑為0.089mm，太小(小于0.1mm不易繞制)，不可取。
假設:初級248Ts在BOBBIN上采用分4層來(lái)繞，初級銅線(xiàn)可用外徑為：9.2/(248/4+1)=0.146mm，對應的銅線(xiàn)直徑為0.126mm，實(shí)際可用銅線(xiàn)直徑取0.12mm。
IC的VCC電壓下限一般為10~12V，考慮到至少留3V余量，取VCC電壓為15V左右，得：NV=Vnv/(Vout+VF)*NS=15/(5+1)*15=37.5Ts,取38Ts.因PSR采用NV線(xiàn)圈穩壓，所以NV的漏感也需控制，仍然按整層設計，得：NV線(xiàn)徑=9.2/(38+1)=0.235mm, 對應的銅線(xiàn)直徑為0.215mm，實(shí)際可用銅線(xiàn)直徑取0.2mm。也可采用0.1mm雙線(xiàn)并饒。
到此，各線(xiàn)圈匝數就確定下來(lái)了。
下面來(lái)確定繞線(xiàn)順序。
因要工作在DCM模式，且采用無(wú)Y設計，DI/DT比較大，變壓器磁芯研磨氣隙會(huì )產(chǎn)生穿透力強雜散磁通導致線(xiàn)圈測試渦流，影響EMC噪音，所以需先在BOBBIN上采用0.1mm直徑的銅線(xiàn)繞滿(mǎn)一層作為屏蔽，且引出端接NV的地線(xiàn)。
繞完屏蔽后，保TAPE1層;再繞初級，按以上計算的分4層繞制，完成后包TAPE 1層;為減小初次級間的分布電容對EMC的影響，再用0.1mm的線(xiàn)繞一層屏蔽，包TAPE 1層;再繞次級，包TAPE 1層;再繞反饋，包TAPE 2層。
可能有人會(huì )說(shuō)：怎么沒(méi)有計算電感量?
因前面說(shuō)了，CORE的B/H不確定，所以得先從確定飽和AL值下手。把變壓器CORE中柱研磨一點(diǎn)，然后裝上以上方式繞好的線(xiàn)圈裝機，并用示波器檢測Rsenes上的波形，見(jiàn)下圖中R5.
輸入AC90V/50Hz，慢慢加載，觀(guān)察CORE有沒(méi)有飽和，如果有飽和跡象，拆下再研磨……直到負載到1.1~1.2A剛好出現一點(diǎn)飽和跡象，(此波形需把波形放大到滿(mǎn)屏觀(guān)察最佳)OK,拆下變壓器測量電感量，此時(shí)所測得的電感量作為最大值依據，再根據廠(chǎng)商制造能力適當留+3%~+5%的誤差范圍和余量，如：測量為2mH,則取2-2*0.05=1.9mH,誤差為+/-0.1mH.
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