开关电源培训（四）课件讲解

铁道信号自动控制专业教学资源库《铁路信号电源设备维护》德修身技立业铁道信号自动控制专业教学资源库设计部分德修身技立业设计部分设计部分正激、推挽、半桥和全桥电路的主电路参数设计A、变压器的设计：1、电压比kT：电压比计算的原则是电路在最大占空比和最低输入电压的情况下，输出电压能达到要求的上限ΔU为电路中电压降，一般取为2V；Dmax为最大占空比，一般取0.9，经验值。设计部分2、铁心的选取：式中，Ae为铁心截面积；Aw为铁心窗口面积；PT为变压器的传输功率；fs为开关频率；ΔB为铁心所允许的最大磁通密度变化范围；这就是我们所说的Ap法，截面窗口面积乘积法。根据厂家提供的数据手册，选择Ap大于上述值的铁心，就可以找到对应的Ae和Aw。设计部分3、绕组匝数：根据电压比可以从二次（一次）的匝数推算出一次（二次）的匝数，通常先计算二次绕组的匝数设计部分Sv为这一绕组承受的最大伏秒面积。对于正激型电路，对于半桥、全桥、推挽等电路，ΔB为为铁心材料所允许的最大磁通密度变化范围（单端，双端）。设计部分设计部分4、绕组导体截面

根据流过每个绕组的电流值和预先选定的电流密度，可以计算出导体截面积。设计部分B、输出滤波电路设计

输出滤波电路的作用是滤除二次侧整流输出电路的脉动直流中的交流部分，得到平滑的直流输出。通常采用一级LC滤波电路。设计部分1、滤波电感首先确定电感值：对于正激电路对于半桥、全桥、推挽电路为电感电流纹波最大峰峰值。一般取设计部分计算出电感值后可以确定电感铁心，也是用Ap法：

式中，L为计算出的电感值；Imax为电感电流的最大有效值；Ipmax为电感电流最大峰值；Bmax为磁路磁通最大值；kc为绕组在铁心中的填充因数；dc为电感电流密度。设计部分一般，设计部分最后确定：绕组匝数导体截面积气隙长度设计部分2、滤波电容

ΔIp为电感电流最大纹波峰峰值，可取20%Io;ΔUO为输出电压纹波电压峰峰值，一般指标会给出。设计部分C、开关器件的设计

开关管：流过开关器件的峰值电流为最大平均电流：正激电路半桥、全桥、推挽

反向击穿电压Ubr：一个管子导通后对于另一个管子的影响，半桥电路中的一个开关管导通后，另一个管子承受的电压为Ui设计部分D、其他问题设计

防止磁通不平衡的阻断电容的选择在半桥电路中，若两个虚假电容中点处的电压不能精确得到电源电压的一半，则Q1导通时初级承受电压将于Q2导通时不一样，磁通将会沿磁滞回线正向或反向持续增加，直至铁心饱和，损坏开关管。存在磁通不平衡的主要原因是初级存在直流分量，所以要接直流阻断电容，由于要对电容充电，所以变压器的初级脉冲电压的平顶将有所下降，图中dV为初级电压允许的压降，一般为10%初级电压。设计部分式中，Po为输出功率；Ui为输入直流电压；T为开关管周期；dV为初级电压有效值的10%。半桥中初级电压有效值为1/2Ui。设计部分控制电路设计（PWM产生电路）：TL494是一种性能优良的电压驱动型脉宽调制器,被广泛应用于开关电源中,是开关电源的核心控制器件。芯片详情自己查阅。

UC3843、SG3525等都是可以产生PWM信号的芯片。设计部分使用TL494的注意点：1、TL494为开漏输出，接上拉电阻。2、死