適配器設(shè)計(jì)計(jì)算23步驟

12V1.5A方案設(shè)計(jì)芯片：......

1輸入:100-264V

2輸出：12V1.5A

3效率：84%(5級(jí)能效80.2%，為便于生產(chǎn)故選84%）

4Vcc：14V（選擇VCC開(kāi)啟閥值）

5工作頻率：60K（PFM）

這里講下PFM PFM優(yōu)點(diǎn)空載時(shí)處于降頻模式也就降低了我們的開(kāi)關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗及IC負(fù)載低于一定的時(shí)候進(jìn)入睡眠模式就是IC規(guī)格書(shū)中寫(xiě)到的靜態(tài)電流穩(wěn)態(tài)電流，就是說(shuō)降低了IC的消耗，缺點(diǎn)是紋波動(dòng)態(tài)響應(yīng)沒(méi)有PWM好

6Dmax：0.45占空比大于0.5會(huì)帶來(lái)環(huán)路不穩(wěn)定的缺陷所以大家都控制在0.5以內(nèi)

7ΔB:(Bs-Br)*n=ΔB=(390-55)*0.6=0.2T

Bs：390mT/100℃

Br：55mT各家參數(shù)不同安全值取0.3Tmax

CCM連續(xù)模式，電流不為零，ΔB變小，n取60%ΔB取值個(gè)人習(xí)慣

8Vinmin、Vinmax計(jì)算：

Vinmin=Vacmin*1.2=90*1.2=108V

Vinmax=Vac*1.414=374V

9磁芯選擇：

AP=【（Po/η+Po）*10000】/（2*ΔB*?*J*Ku）

=【（18/0.84+18）*10000】/（2*0.2*60*1000*400*0.2）

=394285.7/1920000

=0.205cm⁴

?=60*1000（Hz）

J電流密度=400

Ku繞組系數(shù)=0.2

EF25AP=0.2376cm⁴AE=51.8mm²

設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)：

1、Ae值小效率低溫度高，磁芯面積小扇熱差，罐裝磁芯輻射好，長(zhǎng)寬磁芯漏感小。

2、Ae=Po*2本人更喜歡這個(gè)公式Ae=18*2*1.4=50.4mm²

取：EF25：AE：51.8mm²

當(dāng)然以上2種都可以選擇。

10Np計(jì)算：

初級(jí)匝數(shù)：

Np=VINmin*ton/ΔB/AE

Np=108*7.5/0.2/51.8

=78.18T取整79T

11NS計(jì)算：

次級(jí)匝數(shù)：NS=（Vo+Vd）*（1-Dmax)*NP/（VINmin*Dmax）

=（18+0.6）*（1-0.45）*78/（108*0.45）

=11.12T取整11T

12N計(jì)算：

匝比計(jì)算：N=Np/Ns=79/11=7.18T

13Iav計(jì)算

平均電流:Iav=Po/η/Vinmin=18/0.84/108=0.198A

14Ipk計(jì)算：峰值電流計(jì)算

Ipk=Ipk1+Ipk2=Iav*2/Dmax=0.198*2/0.45=0.88A

15ΔI計(jì)算：

電流變化率ΔI計(jì)算：CCMIp2=3Ip1

DCMIp1=0

0.88/4=IP1=0.22

0.22*3=IP2=0.66

ΔI=Ip2-Ip1

=0.66-0.22=0.44A

16電流有效值CCM：Irms==0.88*0.512=.45A

17Lp計(jì)算：

初級(jí)電感量計(jì)算：Lp=Vinmin*ton/ΔI=108*7.5/0.44=1.8mH我們實(shí)際使用的要比計(jì)算的小一些這里算一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值吧再乘以0.7=1.26mH

18驗(yàn)證是否飽和：ΔB=Lp*Ipk/Np/Ae=1.26*0.88/79/51.8=0.27T<0.3T?

19Ipks計(jì)算：

次級(jí)峰值電流：Ipks=Ipk*N=0.88*7.18=6.3A

20Irmss計(jì)算：

次級(jí)有效值計(jì)算：CCMIrms=6.3*0.566=3.57A

21Dp計(jì)算

初級(jí)線徑計(jì)算：Dp=(Irms/π/J)開(kāi)根號(hào)*2

=(0.45/3.14/6)開(kāi)根號(hào)*2=0.3mm

J電流密度取5-7

22Ds計(jì)算：

次級(jí)線徑計(jì)算：Ds=（3.75/3.14/7）開(kāi)根號(hào)*2=0.82mm

繞不下的情況下降額70%=0.57

J電流密度取6-8

集膚深度：導(dǎo)線線徑不超過(guò)集膚深度的2倍，若超過(guò)集膚深度，則需多股并繞。δ=66.1/√∫cm=66.1/244.94=0.269mm0.269*2=0.54

多股線計(jì)算=0.7/根號(hào)股數(shù)=0.57/1.414=0.4mm*2

23Nvcc計(jì)算:

反饋繞組計(jì)算：

Va=（Vo+Vd）/Ns=12.6/11=1.145V/T

Nvcc=Vcc/Va

=14/1.145

=12.22T取12T

Lp：1.2mm1K0.25V

Np：79T0.3mm

Ns：11T0.4*2mm

Nvcc：12T0.15mm

NP放在第一層這樣每咋的長(zhǎng)度最短減少匝間電容，起線放在MOS端使dv/di最大的部分被繞組屏蔽EMI較好

Vcc繞組PSR放在最外層，有利于初次級(jí)耦合減少初級(jí)和Vcc繞組耦合有利于輸出電壓精度

SSR模式將Vcc放在初次級(jí)之間充當(dāng)屏蔽。盡量滿層。

變壓器繞指的幾個(gè)經(jīng)驗(yàn)規(guī)則

①初級(jí)繞組必須在最里層：這樣可以縮短每匝導(dǎo)線的長(zhǎng)度，減小其分布電容，同時(shí)初級(jí)繞組還能被其他繞組屏蔽，降低其電磁干擾。

②初級(jí)繞組的起始端應(yīng)接到MOSFET漏極：利用初級(jí)繞組的其余部分和其他繞組將其屏蔽，較小從初級(jí)耦合到其他地方的電磁干擾。

③初級(jí)繞組設(shè)計(jì)成2層以下：這樣能把初級(jí)分布電容和漏感降到最低，在初級(jí)各層間加1絕緣層，能將分布電容減小到原來(lái)的1/4左右。

④繞制多路輸出的次級(jí)繞組：輸出功率最大的次級(jí)繞組應(yīng)靠近初級(jí)，以減小漏感。如次級(jí)匝數(shù)少，無(wú)法繞滿一層，可在匝間留間隙以便充滿整個(gè)骨架，當(dāng)然最好是采用多股并繞的方法。

⑤反饋繞組一般在最外層：此時(shí)反饋繞組與次級(jí)繞組間耦合最強(qiáng)，對(duì)輸出電壓的變化反應(yīng)靈敏，還能減小反饋繞組與初級(jí)繞組的耦合程度以提高穩(wěn)定性。

⑥屏蔽層的設(shè)計(jì)：在初、次級(jí)之間增加屏蔽層可減小共模干擾，最經(jīng)濟(jì)的辦法是在初次級(jí)間專繞一層漆包線，一端接Vi（或Vd），另一端懸空并用絕緣帶絕緣而不引出，線徑可選0.35mm。但是因?yàn)榫€于線之間有間隙沒(méi)有銅箔效果好。

⑦銅片屏蔽帶：可用1銅片環(huán)繞在變壓器外部，構(gòu)成屏蔽帶，相當(dāng)于短路環(huán)，對(duì)泄漏磁場(chǎng)起抑制作用，屏蔽帶應(yīng)與Vd連通

8.安全試驗(yàn)：變壓器繞好后在外面纏3層絕緣膠帶，插入磁芯，浸入清漆，然后進(jìn)行安全測(cè)試。對(duì)于110V電源，初次級(jí)間應(yīng)能承受2000V交流試驗(yàn)電壓，持續(xù)時(shí)間60s，漏電距離為2.5～3mm；對(duì)于220V電源，需承受3000V的交流試驗(yàn)電壓，漏電距離為5～6mm。各繞組首尾引出端需加絕緣套管，套管壁厚不得小于0.4mm。

下面聊下調(diào)試經(jīng)驗(yàn)

1/2*Lp*Ipk*Ipk*?=Po/ηPFM變頻模式這里要設(shè)計(jì)好頻率一般滿載60K頻率高了變壓器和輸入大點(diǎn)解溫度會(huì)下降但是MOS溫度會(huì)上升所以這里要調(diào)試一個(gè)平衡。

1/4*N*Ipk=Io匝比大了Ipk會(huì)下來(lái)MOS的溫度會(huì)下降，肖特基反向電壓下降，但是變壓溫度會(huì)上升Vds電壓會(huì)升高

初級(jí)級(jí)之間加屏蔽，銅箔屏蔽要比線屏蔽效果好，線跟線之間存在縫隙。需要時(shí)磁芯外可以包外屏蔽但是屏蔽也是會(huì)產(chǎn)生損耗的效率會(huì)下降。

在效率低Vds高的情況下可以采用三明治繞法提升效率減小Vds

變壓器計(jì)算完了，網(wǎng)上有很多計(jì)算方法我這算是結(jié)合驗(yàn)證還是蠻準(zhǔn)的.

元器件的選型

1保險(xiǎn)絲。

If=Iav/0.6*2（0.6為不帶PFC）

=0.198/0.6*2

=0.66A

電壓額定輸出電壓90-240V 250V的保險(xiǎn)絲即可。

2壓敏電阻：V1ma=a*Vinmax/b/c

=1.2*374/0.85/0.9

=487.9V

a：電壓波動(dòng)系數(shù)1.2

b：壓敏誤差系數(shù)0.85

c：壓敏老化系數(shù)0.9

浪涌波形發(fā)生器對(duì)外輸出有2歐的電阻，打1KV差模浪涌時(shí)流通容量：1000/2*2=1000A

3輸入大電容

2Po=C=18*2=36uF故此選擇33uF電容

如電容選小了會(huì)發(fā)生如下情況：

1、紋波電流大會(huì)使電容發(fā)熱。

2、無(wú)法滿足維持輸出功率的能量導(dǎo)致帶不起載。

3、低頻紋波大。

4、在滿足容量的情況下，盡可能的前面放一個(gè)小電容后面放一顆大電容，對(duì)0.5M前的EMI有很好的效果。

這里注意電容越大MOS的溫度會(huì)降低

4X電容

輸入2pin為2類，輸入3pin為1類，2類加強(qiáng)絕緣，1類基本絕緣。2類選擇X2電容，容量越大傳導(dǎo)效果越好，安規(guī)規(guī)定X電容超過(guò)0.1uF需要加釋放電阻，保證輸入斷電1S內(nèi)降到安全電壓，輸入峰值電壓的37%

0.65*R*Cx=1如Cx0.22uF

R=1/0.65/0.22=7MmaxCx：uFR單位M

R=1/0.65/0.22=7Mmax我們選擇R1A1MR1B2M這里還要注意耐壓我們選擇2顆1206貼片電阻

因其他放電回路X電容漏電流這些因數(shù)所以最好實(shí)測(cè)調(diào)試。

5Y電容：

根據(jù)初級(jí)峰值電壓選取Y1，Y1參數(shù)交流額定工作電壓250V直流額定工作電壓400V

二類產(chǎn)品漏電流小于0.25mA

CY=Ileakage/2/π/?/Vrmsmax=0.25/2/3.14/60/264*10^-6=2.5nFmax

可以選擇不超過(guò)2500pF的電容我們先選擇222/400V的，也可以選擇2個(gè)Y2串聯(lián)，電容串聯(lián)容量減半，并聯(lián)疊加。

不要超過(guò)2500pF具體選擇根據(jù)EMI實(shí)際情況選擇

6濾波電感

共模電感差模電感，理論上電感越大EMI效果越好，但是差模電感大電感帶來(lái)的是匝數(shù)多，分布電容大，可能會(huì)適得其反。

這里我一直按照個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，先選個(gè)20mH的感量（傳導(dǎo)不過(guò)的情況下再試著加大感量）線徑Dp=0.3*0.7=0.21mm

7橋堆選擇

Vd=2√2*Vinmax=2*Vinmax=747V

加470V壓敏防雷擊后其殘壓越800V左右*1.1（它表示在規(guī)定的沖擊電流Ip通過(guò)壓敏電阻器兩端所產(chǎn)生的電壓此電壓又稱為殘壓，所以選用的壓敏電阻的殘壓一定要小于被保護(hù)物的耐壓水平。）

Vd=775*1.1=852.5V471最大殘壓775V

BR1=5*Iav=5*0.198=0.99A

選擇1A1KV

8RCD吸收

網(wǎng)上很多計(jì)算方法，我也看了很多實(shí)驗(yàn)了很多，我覺(jué)得算的沒(méi)有意義太繁瑣結(jié)果頁(yè)不是很滿意，先采取典型電路配置，個(gè)人更喜歡150K電阻，102的電容，加一顆慢管。

電阻電容具體這么選擇呢我覺(jué)得還是調(diào)試把效率和Vds調(diào)整到一個(gè)合適的平衡，二極管，我看過(guò)其他人先的文章說(shuō)的都有道理，所以我一般能過(guò)輻射即可，這里注意滿足有異音和這個(gè)管子及電容有關(guān)系。

對(duì)于小功率推三極管的盡量還是選慢管可以減小MOS關(guān)閉時(shí)的震蕩頻率。

9CS電阻

Vcs

VCS盡量取低一點(diǎn)避免飽和對(duì)充電設(shè)備來(lái)說(shuō)恒流更精準(zhǔn)，這里注意我有碰過(guò)一些IC老化后OCP下降滿載掉電壓，所以要多試驗(yàn)多驗(yàn)證。

10VCC電容

大了起機(jī)速度慢，小了在滿載轉(zhuǎn)空載會(huì)出現(xiàn)饋電的情況，最嚴(yán)重的滿載轉(zhuǎn)空載，VCC進(jìn)入欠壓保護(hù)。這里講一個(gè)經(jīng)驗(yàn)，國(guó)產(chǎn)的芯片ESD做的不是太好所以畫(huà)板時(shí)盡量Vcc電容靠近Vcc腳，所有的低單點(diǎn)接地。