12V電源適配器電路參數(shù)設(shè)計(jì)

6w電源適配器電路參數(shù)設(shè)計(jì)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(jí)匝數(shù)的較小圈數(shù)以防止磁芯飽和 ;
⑥確定變壓器每個(gè)繞組的匝數(shù) ;
⑦根據(jù) RM S電流值確定變壓器每個(gè)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(jí)整流二極管 ;
○10根據(jù)電壓與電流紋波確定次級(jí)輸出濾波電容 ;
○11設(shè)計(jì) RCD緩沖網(wǎng)絡(luò) ;
○12設(shè)計(jì) TL431反饋補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò) 。
飛兆半導(dǎo)體公司為了簡化設(shè)計(jì)師的工作并提高其工作效率 , 免費(fèi)提供稱為 FPS設(shè)計(jì)助手 (Fairchild Powe r System design assistan t)軟件設(shè) 計(jì)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(jì)助手中計(jì)算 , 再經(jīng)裝機(jī)調(diào)整后確定的 , 兩者基本一致。

電源適配器變壓器設(shè)計(jì)
開關(guān)電源中高頻變壓器性能的優(yōu)劣 , 不僅對(duì)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(gè)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(jì)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(jī)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(jì)
在連接 U1、C2、高頻變壓器初級(jí)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(hù)電路的 C3、R7、D5與變壓器初級(jí)繞組的引線要盡量短。接于高頻變壓器次級(jí)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(xiǎn)絲之前兩線較小安全距離不小于 6 mm , 兩線與機(jī)殼或機(jī)內(nèi)接地較小安全距離不小于 8 mm ;
②保險(xiǎn)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(shí)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(jì)過程中 , 同時(shí)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(gè)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(duì)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(duì)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(jì)完成的適配器實(shí)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(shí)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(jià)值。

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| 發(fā)布時(shí)間：2018.06.29 來源：電源適配器廠家

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