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外圍電路設(shè)計(jì)及主要參數(shù)計(jì)算
TNY268P系列芯片集成度高,內(nèi)部保護(hù)功能較為完善,外圍電路設(shè)計(jì)比較簡單.它主要包括交流輸入濾波電路、功率變壓器、輸出反饋電路、輸入輸出整流濾波電路以及保護(hù)電路的設(shè)計(jì)計(jì)算.
1.3.1 功率變壓器的設(shè)計(jì)
1）磁芯選擇.高頻變壓器的設(shè)計(jì)包括功率變壓器的工作模式確定、磁芯尺寸形狀選擇、原/副邊繞組的參數(shù)計(jì)算及變壓器的繞制等.TinySwitch有連續(xù)、不連續(xù)和完全不連續(xù)3種模式.為了降低電磁干擾,減小輸出濾波電容的容量,本設(shè)計(jì)選擇不連續(xù)工作模式.為了滿足TNY268P芯片132kHz的工作頻率,減小泄漏磁場,選用低成本的EE22型錳鋅鐵氧體磁芯.
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2）變壓器參數(shù)計(jì)算.倍福el1804 倍福數(shù)字量模塊 倍福卡件IO系統(tǒng)優(yōu)勢BECKHOFF倍福
①確定最大占空比Dmax
式中,Pomax為總輸出最大功率;η為電源效率;VImin為初級繞組直流輸入電壓的最小值.
②計(jì)算KDP
KDP表示TinySwitch的關(guān)斷時(shí)間與磁芯泄放能量時(shí)間的比例系數(shù),其大小決定芯片的工作模式, KDP≥1工作在不連續(xù)模式.
式中,VOR為初級感應(yīng)電壓.
③原副邊繞組的電感量及匝數(shù).
式中,fs為開關(guān)頻率.
式中,Al為磁芯的電感系數(shù).同理可根據(jù)計(jì)算公式計(jì)算次級主輸出繞組的匝數(shù)以及每匝電壓值,以確定其他次級繞組的匝數(shù).
④導(dǎo)線線徑計(jì)算.
首先計(jì)算電流峰值和有效值,然后選取電流密度為400c.m./A,求出導(dǎo)線的橫截面積;最后根據(jù)計(jì)算值再重新計(jì)算占空比,核算窗口面積是否滿足設(shè)計(jì)要求.
3）變壓器的繞制技術(shù).倍福el1804 倍福數(shù)字量模塊 倍?？蘒O系統(tǒng)優(yōu)勢BECKHOFF倍福
高頻變壓器的繞制是電源設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié).繞制時(shí)必須注意初級繞組要繞在最里層且設(shè)計(jì)成兩層以下,以減小初級繞組的分布電容和產(chǎn)生的電磁干擾,縮短導(dǎo)線的長度.為增強(qiáng)抗EMI的能力,反饋繞組可置于初、次級繞組之間.次級繞組以輸出功率的大小為依據(jù),功率大的靠近初級繞組以減小漏感,如果繞組匝數(shù)較少,應(yīng)使繞組均勻充滿整個(gè)骨架.1.3.2 輔助電路的設(shè)計(jì)
TNY268P系列芯片的內(nèi)保護(hù)電路比較完善,外部保護(hù)電路的設(shè)計(jì)相對簡單.除了過流保護(hù)、EMI濾波器外,主要是保護(hù)電路的輸入欠壓檢測電路、散熱設(shè)計(jì)等.
1）欠壓電路設(shè)計(jì)
TNY268P內(nèi)部集成輸入欠壓檢測電路,通過EN/UV端的外接電阻R2和R3監(jiān)控輸入電壓.當(dāng)輸入電壓較低或突然降低時(shí),R2和R3檢測電壓值只要低于欠壓閥值電壓（AC170V）,TNY268P自動關(guān)斷,以達(dá)到保護(hù)目的.
2）鉗位保護(hù)電路設(shè)計(jì)倍福el1804 倍福數(shù)字量模塊 倍?？蘒O系統(tǒng)優(yōu)勢BECKHOFF倍福
單片式開關(guān)電源屬于單管電路,在TNY器件關(guān)斷瞬間由變壓器的漏感引起的尖峰電壓較高,將會導(dǎo)致TNY器件的損壞.R1,D5和C5構(gòu)成的RCD吸收回路使TNY器件的漏極電壓限制在700V以下,防止TNY器件的損壞.另外為有效地降低音頻噪聲,設(shè)計(jì)時(shí)D5選高壓穩(wěn)壓二極管VDz,C5選壓電效應(yīng)很小的聚脂薄膜電容;R1取100kΩ～150kΩ.
