本帖最后由 不亦心 于 2012-3-12 11:38 编辑
上班一直都是用公司自己的IC做案子,搞来搞去都是那些东东,枯燥,乏味。前几天淘了几颗OB的PSR控制器,用洞洞板搭了一下电路,玩玩PSR,简单的测试了一下,基本满足设计要求。翻翻二姨家的帖子也很少有讨论PSR的,自己也是第一次玩,没有神马经验,就把在这次的实验过程贴出来请大家指导指导。
实验目标:
Input:85VAC-265VAC
Output:24V/0.55A
洞洞板实测:
CV:高低压均在24.5V左右,空载电压偏高,不稳,需加死负载。空载或轻载时有轻微音频叫声。电流超过0.6保护,无输出。
CC:18V-24V,均在0.53A,恒流电压范围没有具体测,因为打算让其工作在CV模式,设计的时候也就没有考虑CC模式的电压范围。
变压器设计:
磁芯选择EFD20 ,Ae=28.8mm²,设△B=0.2
理论计算:
设低压满足时,工作频率为60Khz,占空比为0.45
则,T=16.67uS
Ton=7.5uS
Td=0.5T =8.3uS(OB的datasheet有f=1/2Td,由此可得Td=0.5T)
Input:120VDC---375VDC
Np=Vinmin*Ton/(△B*Ae)=156T
(Np初级匝数)
由伏秒积平衡得Vinmin*Ton=Vor*Td
(Vor为反射电压)
即120*0.45T=Vor*0.5T所以Vor=108V
N=Vor/(Vout+Vd)=108/(24+1)=4.32
(N为匝比)
所以Ns=Np/N=36T
(Ns为次级匝数)
辅助绕组取15V,则辅助绕组匝数Nf=15/(25/36)=21.6T,实际取22T,则辅助绕组实际电压为:(25/36)*22=15.3V
由OB的datasheet可知电压反馈电压基准为2V,所以辅助绕组的取样电阻可取20K:3K
到此,已计算出变压器各绕组匝数:Np:Ns:Nf=156:36:22
电压取样电阻,上电阻:下电阻=20K:3K
下面计算初次级峰值电流:
由于工作于DCM模式,不难知道,Io*T=0.5Td*Ipks(Io输出电流,Ipks次级峰值电流)
所以Ipks=2.2A
由安匝平衡可知Ipk*Np=Ipks*Ns,固Ipk=0.51A
(初级峰值电流)
由OB的datasheet可知,峰值电流检测电压为0.91V,所以电流取样电阻Rs=0.91/0.51 =1.78R
由于能量在转换过程中有损耗,所以要留有余量,故,实际电流取样电阻可以适当取小一点。
知道Ipk以后同样可以求出初级感量Lp=Vinmin*Ton/Ipk=1.7mH。
到此又求出了初级电感量:Lp=1.7mH
初级电流取样电阻:Rs=1.78R
到这里基本上,各个关键参数都已经计算出来了。至于线径,整流管,RCD等参数的计算和普通反激一样,不再罗嗦了。
实际制作。
根据计算初级用0.2mm,次级用0.4mm的线径即可。
由于PSR是从原边控制,所以对变压器的漏感及初级和辅助绕组的耦合度要求比较严格。所以,变压器用三明治绕法,并且次级和辅助绕组尽量绕满整层,尽量避免绕不满或多层。
以上计算的156T:36T:22T可能不能满足满层的情况,要根据实际绕制具体调整。当然了也可以根据骨架窗口面积计算重新调整。但是这种计算出来的到实际还是有偏差,还要调整,所以我就直接绕制了,根据绕制情况调整。
EFD20的骨架,0.2mm的线绕制一层实际为59T
0.4mm绕制一层实际为31T
这样算来,初级再绕一整层59T就是118T,次级是31T,那么辅助绕组就应该调整为19T
也就是说调整以后的情况是
Np:Ns:Nf=118:31:19
这样到底行不行?磁芯会不会饱和?MOS耐压够不够?那就需要反过来验证一下。
N=Np/Ns=Vor/(Vout+Vd)所以调整后的Vor=95V
由于Vinmin*Ton=Vor*Td,即120*Dmax*T=95*0.5T所以Dmax=0.3958
如果开关频率还按60Khz来计算,则
△
B=Vinmin*Dmax*T/Ae*Np=0.233,可以接受。所以此调整参数可以用
下面重新计算一下,初级峰值电流和电感量
Ipk=Ipks*Ns/Np=0.578A
Rs取1.5R
Lp=Vinmin*Ton/Ipk=1.4mH。
还有一个参数就是,辅助绕组的线径。由于辅助绕组的匝数已经确定为19T,那么只需要选择合适的线径满足其绕满整层即可。根据实际绕制,发现0.3mm*2刚好。
至此,变压器及各参数调整完成:
Np:0.2mm 118T 两层
Ns:0.4mm 31T 一层
Nf:0.3mm*2 19T 一层
绕序:59TNp---31TNs---19TNf---59TNp
Lp=1.4mH
电压取样电阻: 20K:3K
电流取样电阻: 1.5R
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