12V電源適配器電路參數(shù)設(shè)計

6w電源適配器電路參數(shù)設(shè)計可按下面步驟進(jìn)行 :

①確定系統(tǒng)規(guī)格 ;
②確定輸入整流濾波電容和 DC 電壓范圍 ;
③確定大占空比 ;
④確定輸出電感器電流的紋波因數(shù) ;
⑤確定變壓器的合適磁芯和初級匝數(shù)的較小圈數(shù)以防止磁芯飽和 ;
⑥確定變壓器每個繞組的匝數(shù) ;
⑦根據(jù) RM S電流值確定變壓器每個繞組的導(dǎo)線直徑 ;
⑧確定輸出電感器的合適磁芯與匝數(shù) ;
⑨根據(jù)輸出額定電壓與額定電流值確定次級整流二極管 ;
○10根據(jù)電壓與電流紋波確定次級輸出濾波電容 ;
○11設(shè)計 RCD緩沖網(wǎng)絡(luò) ;
○12設(shè)計 TL431反饋補償網(wǎng)絡(luò) 。
飛兆半導(dǎo)體公司為了簡化設(shè)計師的工作并提高其工作效率 , 免費提供稱為 FPS設(shè)計助手 (Fairchild Powe r System design assistan t)軟件設(shè) 計工具。圖 3中的有關(guān)元器件參數(shù)即是根據(jù)在 FPS 設(shè)計助手中計算 , 再經(jīng)裝機調(diào)整后確定的 , 兩者基本一致。

電源適配器變壓器設(shè)計
開關(guān)電源中高頻變壓器性能的優(yōu)劣 , 不僅對電源適配器效率有較大影響 , 而且直接關(guān)系到電源適配器的其他技術(shù)指標(biāo)和電磁兼容性。為此 , 一個高效率的高頻變壓器應(yīng)符合直流損耗和交流損耗低、漏感小、繞組本身的分布電容及各繞組之間的耦合電容小等條件。
本適配器的高頻變壓器參數(shù)在 FPS 設(shè)計助手中可輕松算出。依此數(shù)據(jù)繞制而成的高頻變壓器經(jīng)上機測試后 , 有關(guān)參數(shù)可能要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。變壓器應(yīng)采用夾層繞法 (俗稱三明治繞法 )以減少漏感。

電源適配器PCB設(shè)計
在連接 U1、C2、高頻變壓器初級繞組的引線上有高頻開關(guān)電流通過 , 容易引起共模電磁干擾 , 因此上述引線應(yīng)盡量短 , 以使印制板尺寸與環(huán)路面積較小。漏極箝位保護電路的 C3、R7、D5與變壓器初級繞組的引線要盡量短。接于高頻變壓器次級繞組的輸出二極管和輸出濾波電容器的回路面積應(yīng)較小。此外在二極管陽極、陰極端的銅箔面積應(yīng)足夠大 , 以承受較大的電流與利于散熱。光耦的引腳和源極腳走線應(yīng)盡量短 , 可使噪聲耦合較小。
適配器 PCB必須符合安規(guī)要求 :
①交流電源適配器進(jìn)線 , 保險絲之前兩線較小安全距離不小于 6 mm , 兩線與機殼或機內(nèi)接地較小安全距離不小于 8 mm ;
②保險絲后的走線要求 :零、火線較小爬電距離不小于3 mm;
③高壓區(qū)與低壓區(qū)較小爬電距離不小于 8mm , 不足 8 mm 或等于 8 mm 的 , 須開 2 mm 的安全槽 ;
④高壓區(qū)須有高壓示警標(biāo)識的絲印 ;高壓區(qū)須用絲印框住 , 框條絲印須不小于 3 mm 寬 ;
⑤高壓整流濾波正負(fù)之間較小安全距離不小于 2 mm。

其它
在適配器的設(shè)計過程中 , 同時還必須很好的考慮并解決散熱問題以及電磁兼容 (EMC )問題。
散熱問題主要考慮發(fā)熱元器件本身的散熱及整個適配器內(nèi)部工作熱量產(chǎn)生的溫升兩方面的問題。
抑制開關(guān)電源適配器的噪聲一般主要通過濾波、變壓器的繞制與屏蔽這三種手段加以抑制。本適配器中為防止高頻變壓器的泄漏磁場對相鄰電路造成干擾 , 把一銅片環(huán)繞在變壓器外部構(gòu)成屏蔽帶并接地。
該屏蔽帶相當(dāng)于短路環(huán) , 能對泄漏磁場起到抑制作用 , 有效地降低了輸出紋波。

結(jié)束語
設(shè)計完成的適配器實測主要指標(biāo) :
①精度 :±2%;
②紋波 :50 mV;
③效率 :83%;
④建立、上升、保持時間 :100 m s、80 m s、30 m s;
⑤重量 :200 g。
該型適配器現(xiàn)已通過有關(guān)安全性與 EM C 性能測試 , 投入批量生產(chǎn) 。其性能優(yōu)良 , 成本低廉 , 有較好的推廣價值。

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| 發(fā)布時間：2018.06.29 來源：電源適配器廠家

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