使用 MAX13256通用變壓器電子表格驗(yàn)證

　　除了以上提及的技術(shù)指標(biāo)，許多變壓器數(shù)據(jù)手冊(cè)還給出了勵(lì)磁電感，有時(shí)稱為原邊電感。由于該指標(biāo)是在其它繞組全部開(kāi)路時(shí)測(cè)得的，所以有時(shí)也稱為OCL或開(kāi)路電感。

　　OCL是一項(xiàng)重要指標(biāo)。與Maxim之前的變壓器驅(qū)動(dòng)器不同，MAX13256限制原邊峰值電流，提供過(guò)載和短路保護(hù)。原邊電感導(dǎo)致原邊電流呈現(xiàn)經(jīng)典的“基架上的紋波”，如圖5所示。

　　圖5. 原邊電流波形

　　負(fù)載恒定時(shí)，變壓器通過(guò)平均電流，包括變壓器磁芯發(fā)熱消耗的電流和將功率傳遞給負(fù)載的電流。原邊電感導(dǎo)致在平均電流上方出現(xiàn)電流紋波。電路分析時(shí)，必須確認(rèn)峰值電流不會(huì)錯(cuò)誤地觸發(fā)MAX13256進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。

　　我們來(lái)看另一個(gè)例子，假如輸入電壓為12V，需要產(chǎn)生隔離的12V、200mA電源，提供1kV隔離。通過(guò)搜索發(fā)現(xiàn)一款變壓器：Coilcraft Q4470-CL2。利用MAX13256通用變壓器電子表格驗(yàn)證其它參數(shù)，圖6所示為第一部分輸入內(nèi)容：

　　圖6. MAX13256通用變壓器數(shù)據(jù)示例，MAX13256部分。

　　電子表格的C3單元是MAX13256內(nèi)部橋式開(kāi)關(guān)導(dǎo)通電阻之和，即數(shù)據(jù)手冊(cè)指標(biāo)ROH、ROL之和，典型值為1.6Ω。對(duì)于最差工作條件分析，將C3單元更改為2.5Ω，這是ROH、ROL最大值之和。電子表格的C4單元為最小開(kāi)關(guān)頻率，單位為kHz。如果使用內(nèi)部振蕩器作為時(shí)鐘，該值為510kHz；如果使用外部時(shí)鐘，在此輸入CLK引腳的最低頻率。

　　為防止過(guò)載和電路故障，MAX13256限制提供給變壓器原邊的峰值電流。ITH引腳電阻設(shè)置該限流門限。除非需要更嚴(yán)格地限制輸入電流，ITH引腳的電阻應(yīng)為1KΩ，保證500mA峰值電流限值。如果ITH電阻值高于1KΩ，那么在C5單元中輸入設(shè)置的限流值，單位為A；否則，使用默認(rèn)值0.5A。

　　接下來(lái)，在輸入第二部分用戶參數(shù)，如圖7所示：

　　圖7. MAX13256通用變壓器示例的計(jì)算結(jié)果。

　　在電子表格C8單元輸入MAX13256 VDD引腳的驅(qū)動(dòng)電壓，本例中為12V。在C9單元填寫輸出負(fù)載電流，本例為0.2A。根據(jù)變壓器數(shù)據(jù)手冊(cè)輸入C10至C14。盡管變壓器具有原邊和副邊中心抽頭，但本設(shè)計(jì)中并未發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。如果使用原邊中心抽頭，在C12單元中的原邊匝數(shù)輸入項(xiàng)應(yīng)為一半，即1.5。同樣，如果設(shè)計(jì)中使用副邊中心抽頭，C13單元中的值應(yīng)為一半，即2。

　　拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)影響C15單元輸入的內(nèi)容。對(duì)于全波整流器，輸出電壓跌落為2倍的二極管導(dǎo)通壓降；對(duì)于推挽式架構(gòu)，輸出跌落為1個(gè)二極管的導(dǎo)通壓降。查閱二極管數(shù)據(jù)手冊(cè)，確定每個(gè)二極管的正向?qū)妷?。如果尚未選擇二極管，輸入表1推薦的默認(rèn)值，然后在選好二極管后用接近的數(shù)值替代。

　　接下來(lái)，查閱圖8所示電子表格第四部分計(jì)算結(jié)果。

　　圖8. MAX13256通用變壓器數(shù)據(jù)示例，用戶輸入部分。

　　C32單元計(jì)算該應(yīng)用所允許的最小ET乘積，變壓器ET乘積為32V-μs，大于C32單元要求的23.5。如果MAX13256驅(qū)動(dòng)器連接至原邊的一段和中心抽頭，變壓器將提供規(guī)定指標(biāo)的一半，即16V-us，不滿足設(shè)計(jì)條件，所以該應(yīng)用中不能使用該變壓器。

　　C33單元計(jì)算MAX13256可接受的峰值電流，該值必須低于C5單元輸入值。注意，F(xiàn)33單元指示“GOOD”。如果C33單元計(jì)算值太高，F(xiàn)33單元將指示“PK CURRENT TOO HIGH”。

　　電子表格C35單元計(jì)算電路的輸出電壓，本例中為大約13.9V。如果希望非常穩(wěn)定的12V輸出，應(yīng)為L(zhǎng)DO留出足夠的壓差裕量。

　　查看圖9“功耗”信息。

　　圖9. MAX13256通用變壓器示例，功耗部分。

　　對(duì)于一個(gè)良好設(shè)計(jì)，這些功耗指標(biāo)在合理范圍。注意，變壓器功耗指標(biāo)包括未知的磁芯損耗，估算值為200mW，即C16數(shù)值。配合MAX13256使用的變壓器的類型，對(duì)于信譽(yù)良好的廠家，磁芯損耗要低于200mW估算值。再次說(shuō)明，在實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)電路性能非常重要。

　　為變壓器廠商規(guī)定變壓器指標(biāo)

　　如果您無(wú)法獲取合適的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，則可考慮請(qǐng)變壓器廠商定制產(chǎn)品。

　　與信譽(yù)良好的變壓器廠商配合的最佳方式就是在設(shè)計(jì)階段與其一起工作。利用MAX13256通用變壓器電子表格制定變壓器的暫定技術(shù)指標(biāo)。

　　應(yīng)該提供給變壓器廠商的硬性指標(biāo)包括：

　　　　隔離電壓

　　　　ET常數(shù)

　　　　輸出電流

　　　　匝數(shù)比

　　推測(cè)“軟”指標(biāo)，做好變壓器廠商建議修改的準(zhǔn)備。

　　　　調(diào)整C14單元的原邊電感，直到C20單元與C9單元之比小于0.3，這表示變壓器應(yīng)該提供的最小原邊電感，是最容易滿足的軟指標(biāo)。

　　　　磁芯損耗估值為0.2W，變壓器廠商將通過(guò)選擇不同的鐵氧體和磁芯來(lái)調(diào)節(jié)該指標(biāo)。變壓器廠商在鐵氧體和磁芯方面的經(jīng)驗(yàn)對(duì)您來(lái)說(shuō)是最寶貴。

　　　　調(diào)整原邊和副邊電阻，大體上與匝數(shù)比成比例，直到C39單元的變壓器功耗低于0.75W，C38單元的MAX13256功耗低于1.0W。由于變壓器廠商通常會(huì)盡可能接近您提供的數(shù)值，所以這些指標(biāo)略顯保守。

　　將這些指標(biāo)交給變壓器廠商進(jìn)行檢查，然后根據(jù)反饋意見(jiàn)進(jìn)行調(diào)整。除了對(duì)您的設(shè)計(jì)有幫助外，變壓器對(duì)于生產(chǎn)質(zhì)量和產(chǎn)品測(cè)試也很有價(jià)值，特別是當(dāng)您需要超過(guò)2.5kV的隔離電壓時(shí)。