基于SM7022設計的12W反激式開關(guān)電源(12V1A 5V2A)原理圖+PCB+BOM

476、基于SM7022設計的12W反激式開關(guān)電源(12V1A 5V2A)原理圖+PCB+BOM+設計說明

反激變壓器參數(shù)計算：

E = (Lp*(Ip)2)/2 -> 減小電感Lp，Ip會同比例增大，能量增加
P ≈ (Vdc*Ton)2/(2*T*Lp)[W] -> 只要反饋環(huán)路保持Vdc*Ton恒定，即可保持輸出恒定
Ip = (Vin(min)*Ton(max)) / Lp
Vo = Vin(min)*Ton(max)*平方根(Ro/(2.5*T*Lp)) ->反饋環(huán)在Vdc或Ro上升時減小Ton，在Vdc或Ro下降時增大Ton，從而自動調(diào)整輸出

一、已知參數(shù)

輸入電壓范圍： AC 85V~265V
輸出電壓及電流：DC 5V/2.4A
副級輸出電壓 : DC 14.5V
開關(guān)頻率： Fsw = 60kHz
磁芯： EF20 (適合10W至20W)
磁芯參數(shù)： Ae = 33.5mm2

二、設定參數(shù)

效率 η= 80%
最大占空比： Dmax = 0.45
磁感應強度變化：ΔB = 0.2
反激電壓： Vor = 100V (Vor < 150V)

三、計算匝數(shù)和電感量

輸出功率 Po = 12W
輸入功率 Pin = 12W/0.8 = 15W
輸入最低電壓 Vin(min) = 85Vac*1.414 = 120Vdc
輸入最高電壓 Vin(max) = 265Vac*1.414 = 375Vdc
輸入平均電流 Iav= Pin/Vin(min) = 0.125A
輸入峰值電流 Ipeak = 4*Iav = 0.5A
原邊電感量 Lp = (Vin(min)*Dmax)/(Ipeak*Fsw) = 1.8mH
漏感 Lleakage < 5%*Lp

四:計算匝數(shù)

導通時間 Ton = T*Dmax = 7.5us
初級匝數(shù) Np = （Vin(min)*Ton)/(ΔB*Ae) = 135T φ0.25*1*135T

初次級匝數(shù)比Np/Ns = Vor/(Vout+1V) = 16.67
初副級匝數(shù)比Np/Na = Vor/(14.5V+1V) = 6.45

次級匝數(shù)Ns = Np/16.67 = 9T φ0.50*3*9T
輔助繞組Na = Np/6.45 = 21T φ0.25*1*21T

五、驗證設計

Bmax = (Ip*Lp) / (Np*Ae) = 0.2 < 0.3, 設計合理
Vsm = Vin(max) + Vor = 475V, 加上漏感尖峰 Vsm+Vsm*25% = 593V ,設計合理
Vom = Vin(max)*(Ns/Np) + Vo = 54V

輸入輸出電解電容：
輸入濾波電容 Cin = （1.5~3）*Pin = 22.5~45uF
輸出電容 Cout = (200~300)*Io = 480uF ~720uF

二、變壓器繞制方法

原邊：3 -> 1 輔助: 4 -> 5 次邊：9,10 -> 6,7 3,4,9,10為同名端
N1: 3 -> 2 : φ0.25*1*67T
N2: 9-> 6,10->7 : φ0.50*2*9T
N3: 2 -> 1 : φ0.25*1*68T
N4: 4 -> 5 : φ0.25*1*21T
2,8 剪腳

三、制作說明

1、型號：EF20-5V2.4A
2、骨架EF20(臥式 5+5) PC40磁芯
3、電感量Lp(1->3) = 1.8mH ,漏感為Lp的5%以下
4、原邊vs副邊：3500Vac@1mA1min 無擊穿無非狐
5、副邊vs磁芯：1500Vac@1mA1min 無擊穿無非狐
6、阻抗：原邊vs副邊/繞組vs磁芯：500Vdc 阻抗 > 100M

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