1. ?設計需求分析
->?輸入電壓:市電電壓230±15% Vac,頻率50Hz。
->?輸出參數:±5V1A、12V2A三路輸出。
->?低成本:無需PFC,全橋整流。
->?硬件需求:正激拓撲,效率90%以上。
2. ?參數計算
輸入電壓:
經過整流橋后母線電壓:
工作頻率:
轉換效率:
三路輸出:
輸出1:
輸出2:
輸出3:
總輸出功率:
輸入功率:
以V1輸出為主反饋,設計占空比控制在50%以下(正激占空比大于50%會導致電源不穩定,正常設計合理范圍為25%到45%),計算變壓器變比:
實際變比取值:
設計在最低電壓時正激電路剛好進入電流連續模式,其他電壓點進入斷續模式;
占空比:
原邊平均電流:
原邊電流峰值:
變壓器設計(選用EI30),查表可知:
根據伏秒定律:
Vbusmin*D*Ts" />
可得:
Vbusmin*D/(Ae.EI30*Bw.EI30*fs)=34.6" />
實際取值:
變壓器副邊線圈匝數:
變壓器感量:
3. ?仿真驗證
為了驗證參數設計是否合理,采用PSIM仿真軟件進行驗證;
變壓器建模:
三路輸出和主反饋建模:
PWM芯片采用的是UC2845,外圍電路搭建如下:
將上述所有模型搭建起來,得到正激電源系統如下:
輸出波形:
4. 系統總結
上文對正激開關電源需求分析,經過理論計算功率器件參數,結合仿真軟件對設計方案進行仿真,通過理論計算和仿真交叉驗證確認了方案設計的可行性。