反激電源精講

此圖為示意圖，圖中Ui為直流電壓，后面的C1容量較小，如果輸出改交流輸入，需要加整流電路+C1，C1的容量較大，一般寬范圍輸入，按照功率/容量比為：1：3uF，窄范圍比為1：1uF。

自供電電壓我一般選取12V，輸出電容的規(guī)格需要在計(jì)算變壓器的時(shí)候看輸出的有效值電流，CLC濾波的話，個(gè)電容紋波電流滿足輸出有效值電流，L后的C一般會(huì)比前一個(gè)電容小一些。

關(guān)于反激的恒流有很多，常規(guī)常見的就是后面 檢測電阻+運(yùn)放恒流；其他PFC恒流需要看IC本身是否支持；PSR原邊反饋恒流目前做的有兩種模式，一種是在MOS管關(guān)斷漏感引起震蕩后面平臺(tái)的那段電源取點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)恒流，另一種方式就是在電流斜線上升的過程中取點(diǎn)恒流，無非就這兩種，具體的看哪家的IC了。

講反激變壓器之前，先說明兩個(gè)定義：
1.Vor定義為反射電壓。
2.Krp定義為電流的波峰比，即峰峰值：峰值。
反激是由Buck-Boost電路演變而來，苛刻的點(diǎn)為低輸入電壓，輸出滿載時(shí)，所以我們要選擇這個(gè)點(diǎn)來設(shè)計(jì)。
一、選定反射電壓Vor
選反射電壓就是確定大占空比
D=Vor/(Vor+Vs),D為占空比，Vor反射電壓，Vs低輸入電壓（此電壓一般為輸入的交流Vac*1.2，因?yàn)檎骱蟮碾娊怆娙莶粫?huì)無窮大）。
此公式由以下推到可得：
當(dāng)開關(guān)管開通的時(shí)候，原邊相當(dāng)于一個(gè)電感，電感兩端加上電壓，其電流值不會(huì)突變，線性的上升，有公式上升了的I=Vs*Ton/L,這三項(xiàng)分別是原邊輸入電壓，開關(guān)管開通時(shí)間，和原邊電感量。在開關(guān)管關(guān)斷的時(shí)候，原邊電感放電，電感電流下降，同樣要尊守上面的公式定律，此時(shí)有下降了的I=Vor*Toff/L,這三項(xiàng)分別是原邊感應(yīng)電壓，即放電電壓，開關(guān)管關(guān)斷時(shí)間，和電感量．在經(jīng)過一個(gè)周期后，原邊電感電流的值會(huì)回到和原來一樣，不可能會(huì)變，所以，有Vs*Ton/L=Vor*Toff/L,，上升了的，等于下降了的，上式中可以用D來代替Ton，用1-D來代替Toff，移項(xiàng)可得，D=Vor/（Vor+Vs），亦是大占空比。
二、確定原邊電流的參數(shù)值
無非三個(gè)值：平均值、有效值、峰值。



上圖為原邊電流波形圖
前面已經(jīng)說過，Krp的定義，我們來解方程吧，今天先說到這，方程如下：

三、選定變壓器磁芯
選磁芯有兩種方法，一個(gè)是用AP法計(jì)算，這個(gè)計(jì)算繁瑣，而且也不是太準(zhǔn)確，二是經(jīng)驗(yàn)法，我一般靠經(jīng)驗(yàn)。如果沒有經(jīng)驗(yàn)也沒有關(guān)系，先選一個(gè)磁芯如果不行在換大一點(diǎn)的，慢慢經(jīng)驗(yàn)積累起來以后，就好了。
四、計(jì)算變壓器原邊匝數(shù)、線經(jīng)等
計(jì)算匝數(shù)、線經(jīng)首先要選一個(gè)B值，這個(gè)B值一般選取在0.1-0.25之間，當(dāng)然了要以后核算的B值為準(zhǔn)，一般情況不要超0.3，特殊情況可以，一般作為錳鋅鐵氧體，B值也就到4800GS，即0.48T。說到這里有個(gè)法拉第電磁感應(yīng)定律公式，V*T=L*I=N*B*S，各個(gè)字母代表意思就不用說了吧。
線經(jīng)的載流密度一般4-10A/mm2，如果是鋁基板的那種或者強(qiáng)冷風(fēng)散熱另當(dāng)別論，如果多股線的話，不要超過0.4mm并饒，趨膚效應(yīng)。
五、計(jì)算變壓器次邊匝數(shù)、線經(jīng)等
所有的公式和第四步基本一樣，載流密度亦同。
六、計(jì)算變壓器反饋繞組匝數(shù)
計(jì)算匝數(shù)原理同上，線經(jīng)選取0.2mm的即可，因?yàn)镮C一般吃電流也就幾個(gè)mA，線太細(xì)了容易斷，太粗了成本受不了。
七、計(jì)算變壓器電感量
公式還是法拉第電磁感應(yīng)定律公式。
八、核算以上參數(shù)
至此變壓器設(shè)計(jì)基本算完畢。
下面把用到的公式看看弄成PDF格式是否可以上傳。

后大家自己編一個(gè)表格，根據(jù)上面我的公式，這樣變壓器設(shè)計(jì)基本就完成了。
我只能給出模板，PDF的，大家自己動(dòng)手做。

大體看了下，反射電壓的選取和KRP略有差異，不做太多評(píng)價(jià)，環(huán)路那部分的計(jì)算取值以及穿越頻率和相位裕度，理論值，和實(shí)際在板子上測試的有很大出入，所以還是以實(shí)際實(shí)物作出后，用環(huán)路分析儀測試穿越頻率和相位裕度較準(zhǔn)確一些。

Krp=1是臨界模式，<1是CCM模式，>1是DCM模式。

波形無法上傳，等我研究下是什么原因，上傳波形后就一目了然了。

雖然套用的是法拉第電磁感應(yīng)定律，但是對公式?jīng)]有理解透，電流是上升的電流，非峰值電流，Np=Vs*Ton/Bset/Se來算，這個(gè)時(shí)候你還沒有到計(jì)算電感量的那一步，另外Lp=Vs*Tona（核算后的）/[Ippa（核算后的）*Krp],Ippa*Krp才是上升的電流，我們前面已經(jīng)定義了，Krp為峰峰值/峰值電流。

1.如果是初學(xué)者建議把3842吃透，然后無論哪家的IC原理都差不多，只不過集成了很多其他的功能，如OLP\OTP、軟啟動(dòng)等等的。用哪家的IC無所謂，關(guān)鍵IC的datasheet你的吃夠，這樣就OK了。
2.PFC在2009年學(xué)習(xí)的時(shí)候就玩過了，當(dāng)時(shí)玩的MC33262和NCP1654，前者是CRM模式，后者是CCM模式的，無論哪種，把datasheet看懂，然后自己編寫一個(gè)表格方便以后用。

反射電壓的選取和以下因素有關(guān)
低輸入電壓，如果你電源是85～264Vac輸入，那么85*1.2=102Vdc（一般電解電容由于成本的問題要*1.2，如果電解不惜成本可以*1.414，看情況了，這個(gè)電壓是整流濾波后的電壓，它是有紋波的，按照波谷考慮），我們選取100Vdc，D=Vor/（Vor+Vs），如果你反射電壓選取80V，那么占空比D就是80/（80+100）=0.44，一般在低輸入電壓的時(shí)候大占空比不要超0.5，超了0.5，會(huì)有個(gè)右半平面零點(diǎn)，必須加斜坡補(bǔ)償來抵消，環(huán)路不好調(diào)試，初學(xué)者建議不要嘗試，有經(jīng)驗(yàn)了可以設(shè)計(jì)大占空比大于0.5，那么Vor可以選大點(diǎn)，但是選大Vor有一問題，在高輸入電壓的時(shí)候264Vac，264Vac*1.414=374V，如果你反射選取的大，在MOS管關(guān)斷的時(shí)候可以計(jì)算峰值電壓為：374V+Vor+漏感和雜散電容諧振引起的尖峰=...，MOS的耐壓就要選的高一些，這樣成本又上去了，當(dāng)然你可以選擇RCD+TVS的方式做吸收，這個(gè)還是折中的問題，性價(jià)比大化是根本。  
現(xiàn)在這種反激電源，恨不得能省個(gè)貼片電阻，絕不加貼片電阻，成本拼的太厲害了。

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