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13.2W電源適配器原理圖講解

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13.2W電源適配器原理圖講解

變壓器是整個電源適配器供應器的重要核心,所以變壓器的計算及驗證是很重要的。


變壓器的計算及驗證
1)決定變壓器的材質及尺寸:

依據變壓器計算公式:

2)決定一次側濾波電容:

濾波電容的決定,可以決定電容器上的Vin(min),濾波電容越大,Vin(win)越高,可以做較大瓦數的Power,但相對價格亦較高。

3)決定變壓器線徑及線數:

當變壓器決定後,變壓器的Bobbin即可決定,依據Bobbin的槽寬,可決定變壓器的線徑及線數,亦可計算出線徑的電流密度,電流密度一般以6A/mm2為參考,電流密度對變壓器的設計而言,隻能當做參考值,最終應以溫升記錄為準。

4)決定Duty cycle(工作周期):

由以下公式可決定Duty cycle ,Duty cycle的設計一般以50%為基準,Duty cycle若超過50%易導致振蕩的發生。


5)決定Ip值:

6)決定輔助電源適配器的圈數:

依據變壓器的圈比關係,可決定輔助電源適配器的圈數及電壓。

7)決定MOSFET及二次側二極管的Stress(應力):

依據變壓器的圈比關係,可以初步計算出變壓器的應力(Stress)是否符合選用零件的規格,計算時以輸入電壓264V(電容器上為380V)為基準。

注:若輸出電壓為5V以下,且必須使用TL431而非TL432時,須考慮多一組繞組提供Photo coupler及TL431使用。

將所得資料代入:

公式中,如此可得出B(max),若B(max)值太高或太低則參數必須重新調整。

變壓器計算:

輸出瓦數13.2W(3.3V/4A),Core = EI-28,可繞麵積(槽寬)=10mm,Margin Tape = 2.8mm(每邊),剩餘可繞麵積=4.4mm。

計算式:

變壓器材質及尺寸:由以上假設可知材質為PC-40,尺寸=EI-28,Ae=0.86cm2,可繞麵積(槽寬)=10mm,因Margin Tape使用2.8mm,所以剩餘可繞麵積為4.4mm。假設濾波電容使用47uF/400V,Vin(min)暫定90V。

8)決定變壓器的線徑及線數:


9)決定Duty cycle:

10)決定Ip值:


11)決定輔助電源適配器的圈數:


12)決定MOSFET及二次側二極管的Stress(應力):


13)其它:

因為輸出為3.3V,而TL431的Vref值為2.5V,若再加上photo coupler上的壓降約1.2V,將使得輸出電壓無法推動Photo coupler及TL431,所以必須另外增加一組線圈提供回授路徑所需的電壓。

變壓器的接線圖:

電源適配器


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| 發布時間:2019.12.05    來源:
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