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一起设计PSR原边反馈开关电源变压器

来源:http://www.cublak.com 作者:白山市骨架变压器有限公司 时间:2020-02-07 18:26

  是工程师们常用的方法,对于新手来说,可能会存在很多疑惑,或不熟悉的地方,小编就针对这一情况和朋友们分享一款利用PSR原边反馈的

  全电压输入,输出5V/1A,符合能源之星2之标准,符合IEC60950和EN55022安规及EMC标准。

  因充电器为了方便携带,一般都要求小体积,所以针对5W的开关电源充电器一般都采用体积较小的EFD-15和EPC13的变压器,此类变压器按常规计算方式可能会认为CORE太小,做不到,如果现在还有人这样认为,那你就OUT了。

  磁芯已确定,下面就分别讲讲采用EFD15和EPC13的变压器设计5V/1A 5W的电源变压器。

  目 前针对小变压器磁芯,特别是小公司基本都无从得知CORE的B/H曲线,因PSR线路对变压器漏感有所要求。所以从对变压器作最小漏感设计入手:已知输出 电流为1A,5W功率较小,所以铜线mm。通过测量或查询 BOBBIN资料可以得知,EFD15的BOBBIN的幅宽为9.2mm。因次级采用三重绝缘线mm的三重绝缘线mm.

  因 IC内部一般内置VDS耐压600~650V的MOS,考虑到漏感尖峰,需留50~100V的应力电压余量,所以反射电压需控制在100V以内,得: (Vout+VF)*n

  确定NP=248Ts.假设:初级248Ts在BOBBIN上采用分3层来绕,因多层绕线考虑到出线间隙和次层以上不均匀,需至少留1Ts余量(间隙)。

  假设:初级248Ts在BOBBIN上采用分4层来绕,变压器档位初级铜线mm,对应的铜线mm,实际可用铜线mm。

  因要工作在DCM模式,且采用无Y设计,DI/DT比较大,变压器磁芯研磨气隙会产生穿透力强杂散磁通导致线圈测试涡流,影响EMC噪音,所以需先在BOBBIN上采用0.1mm直径的铜线绕满一层作为屏蔽,且引出端接NV的地线。

  绕完屏蔽后,保TAPE1层;再绕初级,变压器档位按以上计算的分4层绕制,完成后包TAPE 1层,为减小初次级间的分布电容对EMC的影响,再用0.1mm的线绕一层屏蔽,包TAPE 1层,再绕次级,包TAPE 1层;再绕反馈,包TAPE 2层。

  CORE的B/H不确定,所以得先从确定饱和AL值下手。把变压器CORE中柱研磨一点,然后装上以上方式绕好的线圈装机,并用示波器检测Rsenes上的波形,见图1中R5:

  输入AC90V/50Hz,慢慢加载,观察CORE有没有饱和,如果有饱和迹象,拆下再研磨,直到负载到1.1~1.2A刚好出现一点饱和迹象, (此波形需把波形放大到满屏观察最佳)OK,拆下变压器测量电感量,此时所测得的电感量作为最大值依据,再根据厂商制造能力适当留+3%~+5%的误差范围和余量,如:测量为2mH,则取2-2*0.05=1.9mH,误差为+/-0.1mH。现在再来验证以上参数变压器BOBBIN的绕线mm厚的麦拉胶纸。

  以 上变压器设计出的各项差数是以控制漏感为出发点的,各项参数(肖特基的VF,MOS管的电压应力余量)都是零界或限值,实际设计中会因次级绕线同名端对应 输出PIN位出现交叉,或输出飞线套铁氟龙套管,或供应商的制程能力,都会使次级线圈,对应的初级和反馈也需根据匝比减少圈数,目前市场的竞 争导致制造商把IC内置MOS管的VDS耐压减小一点来节省成本,为保留更大的电压应力余量,需再减少初级匝数;以上的修改都会对EMC 辐射造成负面影响,对应的取舍还需权衡,但前提是必须使产品工作在DCM模式。

  把这个波形在示波器上拉宽,看那条上升的斜线,那是电流上升的波形,要保持是一条缓慢上升的斜线,如果在顶端出现突然上升,说明

  当然,变压器有一点饱和迹象,在实际中是可以长期烧机的,但因为电流突然上升会测试较强的辐射噪音,所以要控制到变压器不饱和为佳。

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关键词: 变压器档位