1. 设计需求分析
->输入电压:市电电压230±15% Vac,频率50Hz。
->输出参数:±5V1A、12V2A三路输出。
->低成本:无需PFC,全桥整流。
->硬件需求:正激拓扑,效率90%以上。
2. 参数计算
输入电压:
经过整流桥后母线电压:
工作频率:
转换效率:
三路输出:
输出1:
输出2:
输出3:
总输出功率:
输入功率:
以V1输出为主反馈,设计占空比控制在50%以下(正激占空比大于50%会导致电源不稳定,正常设计合理范围为25%到45%),计算变压器变比:
实际变比取值:
设计在最低电压时正激电路刚好进入电流连续模式,其他电压点进入断续模式;
占空比:
原边平均电流:
原边电流峰值:
变压器设计(选用EI30),查表可知:
根据伏秒定律:
Vbusmin*D*Ts" />
可得:
Vbusmin*D/(Ae.EI30*Bw.EI30*fs)=34.6" />
实际取值:
变压器副边线圈匝数:
变压器感量:
3. 仿真验证
为了验证参数设计是否合理,采用PSIM仿真软件进行验证;
变压器建模:
三路输出和主反馈建模:
PWM芯片采用的是UC2845,外围电路搭建如下:
将上述所有模型搭建起来,得到正激电源系统如下:
输出波形:
4. 系统总结
上文对正激开关电源需求分析,经过理论计算功率器件参数,结合仿真软件对设计方案进行仿真,通过理论计算和仿真交叉验证确认了方案设计的可行性。