[资料分享] 开关电源设计详解

Fireflye 2011-8-19 18:12 楼主

开关电源设计详解

开关电源设计详解，从公式到实际应用，附加设计图纸，绝对好资料。

目的
希望以简短的篇幅，将公司目前设计的流程做介绍，若有介绍不当之处，请不吝指教.
设计步骤:
绘线路图、PCB Layout.
变压器计算.
零件选用.
设计验证.
设计流程介绍(以DA-14B33为例):
线路图、PCB Layout请参考资识库中说明.
变压器计算:
变压器是整个电源供应器的重要核心，所以变压器的计算及验证是很重要的，以下即就DA-14B33变压器做介绍.
决定变压器的材质及尺寸:

依据变压器计算公式

B(max)
=
铁心饱合的磁通密度(Gauss)
Lp
=
一次侧电感值(uH)
Ip
=
一次侧峰值电流(A)
Np
=
一次侧(主线圈)圈数
Ae
=
铁心截面积(cm2)
B(max) 依铁心的材质及本身的温度来决定，以TDK Ferrite Core PC40为例，100℃时的B(max)为3900 Gauss，设计时应考虑零件误差，所以一般取3000~3500 Gauss之间，若所设计的power为Adapter(有外壳)则应取3000 Gauss左右，以避免铁心因高温而饱合，一般而言铁心的尺寸越大，Ae越高，所以可以做较大瓦数的Power。
决定一次侧滤波电容:
滤波电容的决定，可以决定电容器上的Vin(min)，滤波电容越大，Vin(win)越高，可以做较大瓦数的Power，但相对价格亦较高。
决定变压器线径及线数:
当变压器决定后，变压器的Bobbin即可决定，依据Bobbin的槽宽，可决定变压器的线径及线数，亦可计算出线径的电流密度，电流密度一般以6A/mm2为参考，电流密度对变压器的设计而言，只能当做参考值，最终应以温升记录为准。
决定Duty cycle (工作周期):
由以下公式可决定Duty cycle ，Duty cycle的设计一般以50%为基准，Duty cycle若超过50%易导致振荡的发生。