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典型反激式开关稳压电源的设计方案
发布时间:2015-12-14 阅读：次 [打印文章] [关闭窗口]-
2.1 输入电路设计输入电路包括启动电流电路保护、过电流保护、防雷设计、EMI 滤波设计、整流桥和整流滤波设计。
由于电容器在瞬态时可以看成是短路，当开关电源上电时，会产生非常大的冲击电流，幅度要比稳态工作电流大很多（从几十到几百安培），如对冲击电流不加以限制，不但会烧坏保险丝，烧毁插件，降低器件的工作寿命，还会由于共同输入阻抗而干扰附近的电器设备。有效的防止方法有串连电阻法、热敏电阻法、有源冲击电流限制法等。本电路采用普遍的热敏电阻法。在选用热敏电阻的时候根据具体电路进行选择，本设计采用NTC8D210.过电流电路保护初级电路最高通过电流为2A.防雷采用4 级设计，选用压敏电阻681KD20.EMI 滤波电路由电容、共模电感和电阻组成。整流桥采用全波整流电路，如图1 中HER208 所示。由于三相全波整流的电压有700 多伏（实测702V），所以整流滤波电路采用CD11-400V-100μf±20%两个电容串联的方法。
2.2 输出电路设计
根据负载对输出电压纹波的要求，采用不同的输出电路设计。如图1 中的5V1+、12V+、13.8V+和5V2+.因为变压器为高频变压器，反射电流会很大， 此时必需在输出整流二极管处并联阻电感器厂家容串联电路，这样即减少了输出电压的纹波，也延长了二极管的寿命。二极管采用恢复时间较短的如肖特基二极管，最大反向恢复时间为50ns.输出滤波电感选择时，根据反激式开关电源输出滤波电感计算公式选择，考滤磁饱和问题，最好选用铁氧体的磁棒。LM2596-5.0 为DC-D插件电感C 变换器，以提供5V2+的电压。
2.3 反馈电路设计
本设计的典型反馈电路如图2 所示：
图2 反馈电路。
本设计采用两个光耦给成：E1 为过电压保护电路，E2 组成电压反馈电路，R14、R15 组成采样电阻。关于各电阻器阻值的确定如下。本电路反馈来自13.8V+，R14 采样电压来自13.8V 电感后侧， 而R12 上端接在电感器前面。R14 的确定：要确定R14 首先要确定R15.R15 的值不是任意取的， 要考虑两个因素：（1）TL431 参考输入端的电流，一般此电流为2uA 左右，为了避免此端电流影响分压比和避免噪音的影响，一般取流过电阻R15 的电流为参考段的100 倍以上，所以此电阻要小于2.5V/200uA=12.5K.（2）待机功耗的要求，如有此要求，在满足小于12.5K 的情况下尽量取大值。在这取R15 为可调的5K 变阻器，再根据分压定律算出R14 取18K.
TL431 要求有1mA 的工作电流， 也就是在R11 的电流接近于零时，也要保证TL431 有1mA 的电流，所以R12《=1.2V/1mA=1.2K 即可。
除贴片电感此以外也是功耗方面的考虑。R11 的取值要保证FSDM 控制端取得所需要的电流，用H11817A 时，其CTR=2-4，取低限2，要求流过光二极管能承受最大电流=6/2=3mA， 所以R11《=（14.4-2.5-1.2）/3=3.56K，光二极一体成型电感器管能承受的最大电流在50mA 左右，TL431 为100mA， 所以我们取流过R11 的最大电流为50mA，R11》（14.4-2.5-1.2）/50=214 欧姆。
同时满足以上两个条件，在这里我们取1K.
R13、C26 形成一个在原点的极点，用于提升低频增益，来压制低频（100Hz）纹波和提高输出调整率，即静态误差， R13、C26 形成一个零点，来提升相位，要放在带宽频率的前面来增加相位裕度，具体位置要看其余功率部分在设计带宽处的相位是多少， R13、C26 的频率越低，其提升的相位越高，当然最大只有90 度，但其频率很低时低频增益也会减低，一般放在带宽的1/5 初，约提升相位78 度。
2.4 高频变压器设计
高频变压器作为开关电源的心脏，它的设计尤为重要，它将占用整个设计的大部分时间，设计过程请参阅文献1 中反激式开关电源磁性元件的设计。由于篇幅的限制，在这只提供本设计的变压器，参数如下：
（1）磁芯骨架：立式EC2828，12 脚（脚距5mm，排距25mm）。
（2）磁芯材料：E东莞电感器C2828， 盱胎欧歌，AL=2710nH/N2（± 25%）。
（3）变压器初级电感量（变压器1 脚和2 脚之间）：LNp=0.5~1.0mH.
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