单片开关电源的快速设计法

1、单片开关电源的快速设计法        摘要：单片    （1）图5和图6的额定交流输入电压最小值Uimin依次为85V，195V，图中的横坐标仅标出Ui在低端的电压范围。    （2）当Uimin>Uimin时K>1，即PO>PO，这表明原来选中的芯片此时已具有更大的可用功率，必要时可选输出功率略低的芯片。当Uimin（3）设初级电压为UOR，其典型值为135V。但在Uimin<85V时，受TOPSwitchII调节占空比能力的限

2、制，UOR会按线性规律降低UOR。此时折算系数K=UOR/UOR<1。图5和图6中的虚线表示UOR/UOR与Uimin的特性曲线，利用它可以修正初级感应电压值。    现将对输出功率进行修正的工作程序归纳如下：    （1）首先从图5、图6中选择适用的特性曲线，然后根据已知的Uimin值查出折算系数K。（2）将PO折算成Uimin为规定值时的等效功率PO，有公式    PO=PO/K        （2）  &

3、#160; （3）最后从图1图4中选取适用的关系曲线，并根据PO值查出合适的芯片型号以及、PD参数值。    下面通过一个典型的实例来说明修正方法。开关电源    已知Uimin=85V，假定Uimin=90×115V=103.5V。从图5中查出K=1.15。将PO=35W、K=1.15一并代入式（2）中，计算出PO=30.4W。再根据PO值，从图2上查出最佳选择应是TOP224型芯片，此时=81.6，PD=2W。    若选TOP223，则降至73.5,PD增加到5W，显然不合适。倘若选TOP

4、225型，就会造成资源浪费，因为它比TOP224的价格要高一些，且适合输出40W60W的更大功率。32 相关参数的修正及选择    （1）修正初级电感量开关电源时，高频变压器以及相关元件参数的典型情况见表1，这些数值可做为初选值。当Uimin<Uimin时，由于电源效率和功率损耗均发生了变化，因此还需要对初级电感量LP进行修正。有公式    LP=KLP           （3）表1 高频变压器及其相关元件参数的典型值 参

5、60;           数TOP221TOP222TOP223TOP224TOP225TOP226TOP227高频变压器初级电感LP（H）8650440022001475110088015高频变压器初级泄漏电感 LPO（H）175904530221815次级开路时高频变压的谐振频率fo（kHz）400450500550600650700初级级圈电阻RP（m）50001800650350250175140次级级圈电阻Rs（m）20127543.53输出滤波电感的直流电阻RL1（m）403225

6、20161310共模扼流圈的直流电阻RL2(m)400370333300267233200    查表1可知，使用TOP224时，LP=1475H。当K=1.15时，LP=1.15×1475=1696H。表2 光耦合器参数随Uimin的变化最低交流输入电压Uimin(V) 85195 LED的工作电流IF（mA）3.55.0光敏三极管的发射极电流IE（mA)3.55.0    （2）对其他参数的影响    当Uimin的规定值发生变化时，TOPSwitchII的占空比亦随之改变，进而影响光耦合器

7、中的LED工作电流IF、光敏三极管发射极电流IE也产生变化。此时应根据表2对IF、IE进行重新调整。    TOPSwitchII独立于Ui、PO的电源参数值，见表3。这些参数一般不受Uimin变化的影响。表3独立于Ui、PO的电源参数值独立参数典型值 开关频率f(kHz)100 输入保护电路的箝位电压UB(V)200 输出级肖特基整流二极管的正向压降UF(V)0.4 初始偏置电压UFB(V)16     （3）输入滤波电容的选择开关电源开关电源开关电源的性能。当C1的容量太小时，会降低TOPSwitchII的可用功率。上例中，若将宽范围输入时的C1容量由30F改成20F，则输出功率会降低15；当C1<20F时，会造成可用