12V5A電源適配器設(shè)計(jì)指導(dǎo)(共23頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)CR6850C設(shè)計(jì)指導(dǎo)芯片特征：低成本、極少的外圍元件 PWM&PFM&CRM (周期復(fù)位模式)控制 低啟動(dòng)電流 (約 8A)、低工作電流 (約 2mA) 電流模式控制 欠壓鎖定(UVLO) 內(nèi)置同步斜坡補(bǔ)償 PWM頻率外部可調(diào) 輕載工作無(wú)音頻噪音 內(nèi)置前沿消隱 在輸入 90V264V的寬電壓下可實(shí)現(xiàn)恒 定最大輸出功率 周期電流限制 GATE 引腳驅(qū)動(dòng)輸出高電平鉗位 16.8VVDD 引腳過(guò)壓保護(hù) 25.5V SOT-23-6L，SOP8 ，DIP-8 無(wú)鉛封裝應(yīng)用領(lǐng)域

2、：AC/DC 電源適配器 電池充電器 開放式電源 備用開關(guān)電源 機(jī)頂盒開關(guān)電源 384X 代替 兼容：SG6848J&LD7535&OB2262&OB2263管腳信息：典型應(yīng)用電路圖：一、芯片工作原理1.功能概述：CR6853 是用于 36W以內(nèi)離線式開關(guān)電源 IC，其高集成度，低功耗的電流模 PWM 控制芯片，該芯片適用于離線式 AC-DC 反激拓?fù)涞男」β孰娫茨K。芯片可以通過(guò)外接電阻改變工作頻率；在輕載和無(wú)負(fù)載情況下自動(dòng)進(jìn)入 PFM和 CRM，這樣可以有效減小電源模塊的待機(jī)功耗，達(dá)到綠色節(jié)能的目的。CR6850C 具有很低的啟動(dòng)電流，因此可以采用一個(gè) 2MOhm的啟動(dòng)電阻。為了提高系統(tǒng)的

3、穩(wěn)定性，防止次諧波振蕩，CR6850C內(nèi)置了同步斜坡補(bǔ)償電路；而動(dòng)態(tài)峰值限制電路減小了在寬電壓輸入(90V264V)時(shí)最大輸出功率的變化；內(nèi)置的前沿消隱電路可以消除開關(guān)管每次開啟產(chǎn)生的干擾。CR6850C 內(nèi)置了多種保護(hù)功能：過(guò)壓保護(hù) 、逐周期峰值電流限制、欠壓鎖定（可以用它實(shí)現(xiàn)短路和過(guò)流保護(hù)）以及輸出驅(qū)動(dòng)的高電平鉗位在 16.8V以下。而驅(qū)動(dòng)輸出采用的圖騰柱和軟驅(qū)動(dòng)有效降低了開關(guān)噪聲。CR6850C 提供 SOT23-6L，SOT-8 和DIP-8 無(wú)鉛封裝。由于 CR6850C 高度集成，使用外圍元件較少。采用CR6850C 可以簡(jiǎn)化反激式隔離 AC-DC開關(guān)電源設(shè)計(jì)，從而使設(shè)計(jì)者輕松的獲

4、得可靠的系統(tǒng)。圖1.1 CR6850C 內(nèi)部框圖2.欠壓鎖定和啟動(dòng)電路： 、CR6850C 具有如下兩種啟動(dòng)方式： 1) 整流濾波前啟動(dòng)的方式, 其啟動(dòng)電路見圖 1.2.1 所示； 2) 整流濾波后啟動(dòng)的方式，其啟動(dòng)電路見圖 1.2.2 所示； 圖 1.2.1 整流前啟動(dòng) 圖1.2.2整流濾波后啟動(dòng)3、系統(tǒng)的啟動(dòng)時(shí)間：上面兩種啟動(dòng)方式當(dāng)電源上電開機(jī)時(shí)通過(guò)啟動(dòng)電阻給 端的電容 充電,直到 端口電壓達(dá)到芯片的啟動(dòng)電壓 （典型值 15.3V）時(shí)芯片才被激活并且驅(qū)動(dòng)整個(gè)電源系統(tǒng)正常工作。在圖 1.3.2 中系統(tǒng)的最大啟動(dòng)延遲時(shí)間滿足如下運(yùn)算關(guān)系：其中： ：CR6850C的啟動(dòng)電流 ：系統(tǒng)的啟動(dòng)延遲時(shí)間

5、 ：為 R1 與R2 電阻值之和由于芯片具有低啟動(dòng)電流的特性并且考慮到空載的系統(tǒng)損耗，可以取得較大，具體值可在 1.5M3M 范圍內(nèi)選取, 推薦選用 10uF/50V。如果發(fā)生保護(hù)，輸出關(guān)斷，導(dǎo)致輔助繞組掉電， 端電壓開始下降，當(dāng) 端電壓低于芯片的關(guān)閉電壓 （典型值 10.2V）時(shí)，控制電路關(guān)斷，芯片消耗電流變小，進(jìn)入再次啟動(dòng)。 圖 1. 3.1 典型啟動(dòng)電路如果需要系統(tǒng)具有更快的啟動(dòng)時(shí)間且在系統(tǒng)成本允許的情況下，您可參考圖1.3.2 電路中 可以取得較小(但需要考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性)， 的取值可以取得較大，這樣既可縮短系統(tǒng)的啟動(dòng)時(shí)間同時(shí)也可降低系統(tǒng)空載時(shí)的待機(jī)功耗。 圖 1.3.2 快速啟動(dòng)電路

6、4、啟動(dòng)電阻 上最大損耗： 其中， 是最大輸入整流后電壓。 對(duì)于一個(gè)通用輸入（90Vac264Vac），=374V5、正常工作頻率 CR6850C 允許設(shè)計(jì)者根據(jù)系統(tǒng)的使用環(huán)境需要自行調(diào)整系統(tǒng)的工作頻率,其 PWM 頻率為：50K100K；CR6850C 的典型工作頻率為 67kHz，其應(yīng)用電路如圖 1.6，RI的取值決定了系統(tǒng)的工作頻率，工作頻率的設(shè)定可分別由以下公式計(jì)算出來(lái)。圖 1.6 頻率設(shè)置電路雖然 CR6850C 推薦系統(tǒng) PWM 的工作頻率范圍可為 50k100kHz，但是芯片系統(tǒng)性能優(yōu)化主要是被設(shè)計(jì)在 50KHz67KHz 的應(yīng)用范圍，在應(yīng)用時(shí)請(qǐng)注意。在 PCB layout時(shí)應(yīng)

7、盡可能使 RI 的接地端靠近芯片的 GND 端，以便減少干擾。 6.FB 輸入端CR6850C FB 端口各電壓閾值相對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)工作狀態(tài)可通過(guò)下圖表示。圖 1.7 .1 FB 端電壓對(duì)應(yīng)系統(tǒng)工作狀態(tài)0.9V1.4V 為系統(tǒng)在空載或輕載時(shí)工作在 CRM 工作模式下的 FB 端電壓；1.2V4.7V 為系統(tǒng)在常態(tài)工作模式下的 FB 端電壓；4.7V 為系統(tǒng)開環(huán)狀態(tài)時(shí)FB端電壓，F(xiàn)B端的短路電流典型值為 2.2mA。 CR6850C 采用傳統(tǒng)的電流模式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其關(guān)斷時(shí)間根據(jù)峰值電流調(diào)整，通過(guò)與主開關(guān)管 MOSFET 源極相連接的電流反饋電阻 Rsense轉(zhuǎn)化成電壓反饋到 CR6850C的 SENS

8、E端來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。在正常工作時(shí)，這個(gè)峰值電流與 FB 具有如下關(guān)系式：FB端的電壓。：與主開關(guān)管 MOSFET 源極相連接的電流反饋電阻阻值。注意事項(xiàng)：1）.芯片在設(shè)計(jì)初始為了降低系統(tǒng)在空載或較輕負(fù)載的狀態(tài)下系統(tǒng)整機(jī)的功率損耗，系統(tǒng)正常工作時(shí)CR6850C FB 端允許的最大的輸出電流 2.2mA，最小工作電流 0.18mA；即流過(guò)光耦接收端集射極的電流 最大為2.2mA 左右，最小為 0.18mA左右。假設(shè)光耦的最大傳輸比 CTR=0.8，系統(tǒng)二次側(cè)(次級(jí)) TL431 的工作電流僅由流過(guò)光耦發(fā)射端二極管的電流 IF 提供，那么通過(guò) Ic 折算到流過(guò)光耦發(fā)射端二極管的電流 IF 最大僅為 0.

9、74mA,這個(gè)電流將無(wú)法滿足 TL431 的最小工作電流（1mA），所以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，使用 CR6850C 設(shè)計(jì)的系統(tǒng)必須給次級(jí) TL431 提供一個(gè)常態(tài)偏置電阻，使 TL431 工作在正常的狀態(tài)，否則系統(tǒng)的負(fù)載調(diào)整率或其他性能可能會(huì)發(fā)生異常,在 12V輸出的系統(tǒng)中，考慮空載或輕載時(shí)系統(tǒng)的損耗因素，推薦使用的偏置電阻阻值為1k。2）.當(dāng) =0.91.4V 時(shí)系統(tǒng)工作在 CRM 工作模式，如果系統(tǒng)出現(xiàn)可聽及的異音，請(qǐng)先檢查芯片工作頻率是否工作正常，如果你確認(rèn)無(wú)誤，請(qǐng)檢查系統(tǒng)緩沖吸收回路中的電容材質(zhì)，如果使用的是普通壓電陶瓷電容,那么當(dāng)系統(tǒng)在CRM工作狀態(tài)時(shí)電容由于發(fā)生壓電效應(yīng)而產(chǎn)生異音是很可能的

10、。這時(shí)請(qǐng)更換電容的材質(zhì)，如 MYLA，PEA，MEF或 CBB等薄膜類電容；考慮成本及電容體積大小的因素，我們推薦使用 MYLA（緹綸）電容，在保證吸收回路效果的前提下可以通過(guò)調(diào)整緩沖吸收回路中的電阻阻值來(lái)減少該電容的值有利于縮小電容體積及降低系統(tǒng)成本。3）.當(dāng)系統(tǒng)工作在滿載的情況下,如果系統(tǒng)出現(xiàn)可聽及的異音時(shí)，請(qǐng)檢查系統(tǒng)是否工作正常，如果你確認(rèn)無(wú)誤，請(qǐng)檢查芯片的 FB 端的電壓波形是否較平滑，如果發(fā)現(xiàn)較大的干擾請(qǐng)檢查系統(tǒng)的 PCB layout 是否合理，對(duì)于較小的干擾可通過(guò)外加濾波網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行抑制，如圖 1.7.2 中的 及 組成的低通濾波器，這里 ， 的取值不宜過(guò)大，比如 47 Ohm，10

11、00 PF；根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際情況， 可以為0 Ohm。， 的取值會(huì)影響系統(tǒng)的環(huán)路穩(wěn)定，一般 的取值建議要4700PF。圖 1.7.2 FB 低通濾波器4）、當(dāng)系統(tǒng)工作在輸出空載，輕載或滿載轉(zhuǎn)空載的情況下，如果發(fā)現(xiàn)輸出端電壓在較大范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí)，首先確定電路設(shè)計(jì)、PCB layout 是否正確及環(huán)路是否穩(wěn)定，如果確定無(wú)誤，請(qǐng)?jiān)俅螜z查變壓器給芯片供電的輔助繞組是否能保證系統(tǒng)在輸出空載或輕載的情況下芯片 端的電壓在 10.2V(UVLO 典型值)以上，否則系統(tǒng)可能工作在 UVLO臨界狀態(tài)。值得注意的是變壓器輔助線圈在設(shè)計(jì)時(shí)需要把與 端相連的整流二極管的管壓降以及限流電阻的壓降考慮進(jìn)去，另外還要考慮變壓器

12、層間耦合系數(shù)/強(qiáng)度的關(guān)系；耦合較弱時(shí)，空載時(shí)芯片 端電壓值較低，容易進(jìn)入 UVLO狀態(tài)，但是滿載狀態(tài)下 端電壓上升較少；耦合過(guò)強(qiáng)，對(duì)提高空載時(shí)芯片 端電壓穩(wěn)定系統(tǒng)有較大的幫助，但滿載狀態(tài)下 端電壓上升較多，容易讓芯片進(jìn)入OVP 狀態(tài)?？紤]到系統(tǒng)滿載瞬間轉(zhuǎn)空載或空載瞬間轉(zhuǎn)滿載時(shí)由于能量瞬變導(dǎo)致 端電壓下沖誤觸發(fā) UVLO 的原因，在系統(tǒng)允許的輸入電壓范圍內(nèi)且系統(tǒng)輸出為空載時(shí)建議芯片 端電壓要11.5V，特別要注意高端輸入電壓如 264V/50Hz時(shí)的情況。6. 輸入端CR6850C采用電流模式PWM控制技術(shù)，初級(jí)峰值電流通過(guò)電流檢測(cè)電阻轉(zhuǎn)化為電壓反饋到Sense端。由于在開關(guān)管導(dǎo)通瞬間會(huì)有脈沖峰

13、值電流，如果此時(shí)采樣電流值，會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的控制。內(nèi)置的前沿消隱（LEB）電路，就是為了防止這種錯(cuò)誤的控制。在開關(guān)管導(dǎo)通后，經(jīng)過(guò)一段前沿消隱時(shí)間（典型 300ns）才去控制電流限制比較器，可以為系統(tǒng)節(jié)省一個(gè)外部的 RC 網(wǎng)絡(luò)。如果由于Sense端的電流反饋信號(hào)前沿噪聲干擾持續(xù)時(shí)間超過(guò)芯片內(nèi)置的前沿消隱(LEB)時(shí)間導(dǎo)致系統(tǒng)性能異常，可以考慮外接 R-C 網(wǎng)絡(luò)，但建議 R-C 的取值不宜過(guò)大，否則可能會(huì)引起電流反饋信號(hào)的失真過(guò)大，導(dǎo)致系統(tǒng)啟動(dòng)或輸出端短路時(shí) MOSFE 漏源端電壓 過(guò)高等常見的系統(tǒng)異?，F(xiàn)象。推薦 R-C 網(wǎng)絡(luò)的取值為：R680，C1000PF。沒有特別的需要，不建議外接 R-C 網(wǎng)絡(luò)

14、。正常工作時(shí)，PWM 占空比由 FB端電壓調(diào)整。 7.內(nèi)置同步斜坡補(bǔ)償內(nèi)置同步斜坡補(bǔ)償電路增加電流檢測(cè)電壓的斜率，這可以改善系統(tǒng)閉環(huán)的穩(wěn)定性，防止電壓毛刺產(chǎn)生的次諧波振蕩振蕩，減小輸出紋波電壓。8. Gate 端驅(qū)動(dòng)：CR6850C 內(nèi)置的功率MOSFET 通過(guò)一個(gè)專用的柵極驅(qū)動(dòng)器控制。當(dāng)提供給 MOSFET 驅(qū)動(dòng)能力差時(shí)會(huì)導(dǎo)致高的開關(guān)損耗；驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，EMI 特性會(huì)變差。這就需要一個(gè)折衷的辦法來(lái)平衡開關(guān)損耗和 EMI 特性，CR6850C內(nèi)置的圖騰驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)可以優(yōu)化驅(qū)動(dòng)能力。這種控制原理可以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，容易地獲得低的損耗和良好的 EMI 特性。9、CRM 工作模式：在輕載或空載時(shí)，CR6

15、850C 進(jìn)入 CRM 工作模式，工作頻率降低。頻率的變化由取自電壓反饋環(huán)的反饋電壓控制，當(dāng)反饋電壓低于內(nèi)部門限電壓時(shí)，振蕩器頻率線性減小到最小綠色工作頻率，約 22kHz 左右（RI=100k）。在此振蕩頻率工作時(shí)，MOSFET的開關(guān)損耗和磁芯、電感、吸收電路等各部分的損耗均減小，從而減小了總損耗。在正常工作或重載時(shí)，PWM頻率增大到最大工作頻率，約 67kHz左右（RI=100k），工作頻率不受綠色工作模式的影響。10.保護(hù)功能1） 逐周期電流限制在每個(gè)周期，峰值電流檢測(cè)電壓由比較器的比較點(diǎn)決定。該電流檢測(cè)電壓不會(huì)超過(guò)峰值電流限制電壓。保證初級(jí)峰值電流不會(huì)超過(guò)設(shè)定電流值。當(dāng)電流檢測(cè)電壓達(dá)到

16、峰值電流限制電壓時(shí)，輸出功率不會(huì)增大,從而限制了最大輸出功率。2） 過(guò)壓保護(hù)當(dāng) 電壓超過(guò) OVP 保護(hù)點(diǎn)時(shí)，說(shuō)明負(fù)載上發(fā)生了過(guò)壓，首先關(guān)閉輸出 GATE，同時(shí)內(nèi)部泄流電路開啟。該狀態(tài)一直保持，直到 端口電壓降到 后進(jìn)入再次啟動(dòng)序列。發(fā)生過(guò)壓保護(hù)后，如果 端口電壓超過(guò)箝位電壓閥值（典型 25.5V）時(shí)，內(nèi)部箝位電路將 電壓箝位在 25.5V，以保護(hù) CR6850C不被損壞， 鉗位電路能承受的電流大約為 10mA(rms)，如果系統(tǒng)由于其他原因?qū)е?鉗位電路動(dòng)作后 端電壓仍然持續(xù)上升且超過(guò)芯片的耐受能力，那么芯片就可能會(huì)被燒毀。3)、過(guò)功率保護(hù)(OLP)：芯片 SENSE端通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)初級(jí)流過(guò)主開

17、關(guān)管的電流信號(hào)活動(dòng)，芯片能檢測(cè)到系統(tǒng)過(guò)流或過(guò)功率的狀況。當(dāng)系統(tǒng)輸出發(fā)生過(guò)功率現(xiàn)象時(shí)，如果 SENSE 端的電壓 超過(guò) 0.75V(典型值)時(shí)，Gate 端輸出脈寬將會(huì)被限制輸出，這時(shí)系統(tǒng)處于恒功率輸出狀態(tài) ，即如果增加輸出負(fù)載電流，那么系統(tǒng)輸出電壓相應(yīng)會(huì)下降，芯片將使系統(tǒng)進(jìn)入過(guò)功率保護(hù)(OLP)狀態(tài)，Gate 會(huì)立即關(guān)閉輸出，芯片 上的端口電壓也隨之被拉低進(jìn)入到 UVLO_ON，然后芯片重新啟動(dòng)，當(dāng)故障依然存在時(shí)系統(tǒng)將重復(fù)上述現(xiàn)象（即打咯現(xiàn)象）。當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入過(guò)功率保護(hù)狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)損耗的平均功率非常低。4)、欠壓保護(hù)(UVLO)： CR6850C 都內(nèi)置有欠壓保護(hù)電路(UVLO)，當(dāng) 端電壓小于

18、10.2(Vmax)時(shí)(考慮溫度的影響建議設(shè)計(jì)參考值為 11.5V)，芯片就會(huì)進(jìn)入欠壓保護(hù)狀態(tài)，這時(shí) Gate停止輸出PWM。設(shè)計(jì)中需要檢查交流輸入全電壓范圍內(nèi)，當(dāng)輸出負(fù)載瞬間由滿載轉(zhuǎn)為空載時(shí)芯片的 Vdd 端電壓是否受影響而誤觸發(fā) UVLO,即 端電壓瞬時(shí)低于10.2V(考慮溫度的影響建議設(shè)計(jì)參考值為11.5V)否則這樣很容易造成空載輸出電壓會(huì)不穩(wěn)跳動(dòng)的現(xiàn)象。二、應(yīng)用指導(dǎo)圖 2.1 所示為采用 CR6850C 的反激式隔離 AC-DC 轉(zhuǎn)換器的基本電路原理圖，本部分將以該電路作為參考，來(lái)說(shuō)明變壓器設(shè)計(jì)、輸出濾波器設(shè)計(jì)、元件選擇和反饋環(huán)路設(shè)計(jì)的方法。圖 2.1 采用 CR6850C 的反激式隔

19、離AC- - -DC 轉(zhuǎn)換器的基本電路原理圖1.確定系統(tǒng)規(guī)格 最小 AC 輸入電壓：，單位：伏特。 最大 AC 輸入電壓：，單位：伏特。 輸入電壓頻率：，50Hz或者 60Hz。 輸出電壓：，單位：伏特。 最大負(fù)載電流：，單位：安培。 輸出功率：，單位：瓦特。 電源效率：，如無(wú)數(shù)據(jù)可供參考，對(duì)于低電壓輸出（低于 6V）應(yīng)用和高電壓輸出應(yīng)用，應(yīng)分別將設(shè)定為 0.70.75 和0.80.85。 計(jì)算最大輸入功率：，單位：瓦特。2.確定輸入整流濾波電容（）和直流電壓范圍（、） 輸入整流電容選擇 對(duì)于 AC 90264V 寬范圍輸入， 按 23uF/Watt輸出功率選??；對(duì)于 AC 230V 或者 1

20、15V倍壓整流輸入，按 1uF/Watt 輸出功率選取。 最小直流輸入電壓 其中，為輸入交流電壓頻率（50Hz/60Hz）；為橋式整流大額導(dǎo)通時(shí)間，如無(wú)數(shù)據(jù)可供參考，則取 3ms； 所有單位分別為伏特、瓦特、赫茲、秒、法拉第。 最大直流輸入電壓 3. 相應(yīng)工作模式和定義電流波形參數(shù) a)連續(xù)模式電流波形，1b)非連續(xù)模式電流波形，1圖 2.2 電流波形與工作模式 當(dāng) 1，連續(xù)模式，如圖 2.2a；其中： 為初級(jí)繞組脈動(dòng)電流， 為初級(jí)峰值電流。 當(dāng) 1，非連續(xù)模式,如圖 2.2b；在連續(xù)模式設(shè)計(jì)中，寬電壓輸入時(shí)，設(shè)定 =0.4；230V 單電壓或者115V 倍壓整流輸入時(shí)，設(shè)定=0.6。在非連續(xù)

21、模式設(shè)計(jì)中，設(shè)定 =1。 4. 確定反射的輸出電壓 和最大占空比 。 反射電壓 設(shè)定在 60V80V。使得 CCM 模式下，最大占空比不超過(guò) 0.5，避免發(fā)生次諧波振蕩。 連續(xù)模式時(shí)計(jì)算 ： 非連續(xù)模式時(shí)計(jì)算 ：其中，設(shè)定 CR6850C外接功率 MOSFET 漏極和源極 =10V。5用產(chǎn)品手冊(cè)選擇磁芯材料，確定選擇有磁芯材料應(yīng)該考慮高，低損耗及高 材料，還要結(jié)合成本考量；建議用 PC40 以上的材質(zhì)。為了防止出現(xiàn)瞬態(tài)飽和效應(yīng)以低B設(shè)計(jì)：；式中： 為最大磁通密度擺幅， 為飽和磁通密度， 為剩磁, 為最大磁通密度,一般取在 0.20.3范圍之內(nèi),若 0.3T，需增加磁芯的橫截面積或增加初級(jí)匝數(shù)

22、，范圍之內(nèi)。如 0.2T，就應(yīng)選擇尺寸較小的磁芯或減小初級(jí)匝數(shù) 值。6.確定合適的磁芯實(shí)際上，磁芯的初始選擇肯定是很粗略的，因?yàn)樽兞刻嗔?。選擇合適磁芯的方法之一是查閱制造商提供的磁芯選擇指南。如果沒有可參考資料，可采用下面作為參考。傳遞功率： 電流密度：繞組系數(shù)：式中，單位為，為窗口面積， 為磁芯的截面積，如圖 2.3。為正常操作狀態(tài)下的最大磁通密度（單位：特拉斯（T）。為了防止磁芯因高溫而瞬間出現(xiàn)磁飽和，對(duì)于大多數(shù)功率鐵氧體磁芯的尺寸越大，越高，所做的功率就越大。圖 2.3 磁芯窗口面積和截面積7.估算 DCM/CCM臨界電流8.計(jì)算初級(jí)繞組與次級(jí)繞組匝數(shù)比 或 其中， 和 分別為初級(jí)側(cè)和

23、次級(jí)側(cè)匝數(shù)。 為輸出電壓， 為二極管正向電壓：對(duì)超快速PN結(jié)二極管選取0.7V，肖特基二極管選取0.5V。 為最小輸入直流電壓， 為設(shè)置的最大占空比, 為反射電壓。9.計(jì)算 DCM/CCM臨界時(shí)副邊峰值電流：10.計(jì)算 CCM 狀態(tài)下副邊峰值電流：11.計(jì)算 CCM 狀態(tài)時(shí)原邊峰值電流：12.計(jì)算副邊電感 及原邊電感 ：由于此電感值為臨界電感，若需要電路工作于 CCM 則可增大此電感值，若需要工作于 DCM 則可適當(dāng)調(diào)小此電感值。13.確定原邊最小 匝數(shù)與副邊 匝數(shù)：其中單位分別為特拉斯、安培、微亨、平方厘米,，如無(wú)參考數(shù)據(jù)，則使用=0.200.25,以特拉斯(T)為單位。 14.次級(jí)繞組和輔

24、助繞組 初級(jí)繞組與次級(jí)繞組匝數(shù)比：其中， 和 分別為初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)匝數(shù)。 為輸出電壓， 為二極管正向電壓：對(duì)超快速PN結(jié)二極管選取0.7V，肖特基二極管選取0.5V。 然后確定正確的，使得最終的 不得小于。有的時(shí)候最終的 比 大得多，這就需要更換一個(gè)大的磁芯，或者在無(wú)法更換磁芯時(shí)，則通過(guò)增加 值來(lái)減小，這樣，最終的初級(jí)側(cè)匝數(shù)也會(huì)減小。 輔助繞組匝數(shù)其中， 為輔助繞組整流后的電壓， 為偏置繞組整流管正向電壓； 考慮到系統(tǒng)在滿載和空載轉(zhuǎn)變瞬間，由于能量瞬間導(dǎo)致 下沖誤觸發(fā)UVLO，在系統(tǒng)允許的輸入電壓范圍內(nèi)且輸出為空載時(shí)，建議 11.5V。 確定磁芯氣隙長(zhǎng)度：其中，單位為毫米，單位為平方厘米，為無(wú)

25、間隙情況下的 值，單位為 ()， 單位為(微亨)。通常不推薦對(duì)中心柱氣隙磁芯使用小于0.1 mm的值，因?yàn)檫@樣會(huì)導(dǎo)致初級(jí)電感量容差增大。如果您需要使用小于0.1 mm的值，請(qǐng)咨詢變壓器供應(yīng)商以獲得指導(dǎo)。15.根據(jù)有效值電流來(lái)確定每個(gè)繞組的導(dǎo)線直徑。 當(dāng)導(dǎo)線很長(zhǎng)時(shí)（1m），電流密度可以取 5。當(dāng)導(dǎo)線較短且匝數(shù)較少時(shí)，610的電流密度也是可取的。應(yīng)避免使用直徑大于 1mm的導(dǎo)線，防止產(chǎn)生嚴(yán)重的渦流損耗并使繞線更加容易。對(duì)于大電流輸出，最好采用多股細(xì)線并繞的方式繞制，減小集膚效應(yīng)的影響。 檢查一下磁芯的繞組窗口面積是否足以容納導(dǎo)線。所需的窗口面積由以下公式給出：式中， 為實(shí)際的導(dǎo)體面積， 為填充系數(shù)

26、。填充系數(shù)通常為0.20.3。 16.確定輸出電容的紋波電流 輸出電容的紋波電流：其中， 為輸出直流電流。17.確定次級(jí)及輔助繞組最大峰值反向電壓，： 次級(jí)繞組最大峰值反向電壓： 輔助繞組最大峰值反向電壓：18.選擇輸出整流管 1.25， 為整流二極管的反向額定電壓； 3， 為二極管的直流電流額定值，實(shí)際中需注意溫升、反壓、即實(shí)際測(cè)得的最大電流。表 2.2 部分輸出整流二極管選型表肖 特 基 二 極 管整流二極管（V）（A）封裝1N5819401軸向SB140401軸向SB160601軸向MBR160601軸向11DQ06601.1軸向1N5822403軸向SB340403軸向MBR34040

27、3軸向SB360603軸向MBR360603軸向SB540405軸向SB560605軸向MBR745457.5TO-220MBR760607.5TO-220MBR10454510TO-220MBR10606010TO-220MBR1010010010TO-220MBR16454516TO-220MBR16606016TO-220MBR2045CT4520TO-220MBR2060CT6020TO-220MBR2010010020TO-220超快速二極管整流二極管（V）（A）封裝UF40021001軸向UF40032001軸向MUR1202001軸向EGP20D2002軸向UF54011003軸

28、向UF54022003軸向EGP30D2003軸向BYV28-2002003.5軸向MUR4202004TO-220BYW29-2002008TO-220BYW32-20020018TO-22019.選擇輔助繞組整流管 1.25； 為整流二極管的反向電壓額定值。表 2.3 部分輔助整流二極管選型表整流管（V）整流管（V）整流管（V）FR104400UF40032001N41487520.確定 SENSE電阻 限制最大輸出功率時(shí)，SENSE 電阻選擇：SENSE電阻額定功率21.輸出電容的選擇 在 105及50KHz 頻率下紋波電流的規(guī)格：必須大于 。 ESR 規(guī)格：使用低 ESR 的電解電容。

29、輸出開關(guān)紋波電壓等于。 由于電解電容具有較高的ESR，所以有的時(shí)候只使用一個(gè)輸出電容是不能滿足紋波規(guī)格要求的。此時(shí)，可以附加一個(gè) LC 濾波器。在使用附加 LC濾波器時(shí)，不要把截至頻率設(shè)置得過(guò)低。截至頻率過(guò)低可能導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定或者限制控制帶寬。將濾波器的截至頻率設(shè)定在開關(guān)頻率的 1/101/5左右比較合適。 為減少大電流輸出時(shí)的紋波電流 IRI，可將幾只濾波電容并聯(lián)使用，以降低電容的 r0值和等效電感。電感L：2.2uH4.7uH，對(duì)于低電流（1A）的輸出使用磁珠是可以的。而較高電流輸出可以使用非定制的標(biāo)準(zhǔn)電感。如有必要，可以增大電感的電流額定值從而避免電感上的損耗。電容C：其容量與最大輸出電

30、流 有關(guān),為了減小電容的ESR見可以用幾個(gè)電容并并聯(lián)。22輸入整流橋的選擇 1.25；為輸入整流二極管的反向額定電壓； 2；其中 為整流橋的電流額定值。23確定 RCD 箝位電路元件參數(shù) 圖 2.4為系統(tǒng)所采用的典型的 RCD 箝位電路。圖 2.4 RCD 箝位電路測(cè)量變壓器初級(jí)漏電感 ；在測(cè)量初級(jí)漏電感時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎。如果只是簡(jiǎn)單地在其他輸出被短路的情況選進(jìn)行初級(jí)側(cè)電感測(cè)量，則測(cè)得的漏電感會(huì)稍大，因?yàn)槊總€(gè)輸出都被反射至初級(jí)側(cè)。 確定 CR6850C 外置功率 MOSFET所允許的總電壓，并根據(jù)以下公式計(jì)算 ：建議至少應(yīng)維持低于 MOSFET 的 BVDSS 50V 的電壓裕量，并另外留出 30V5

31、0V的電壓裕量以滿足瞬態(tài)電壓要求。對(duì)于寬范圍輸入設(shè)計(jì)，建議 200V。不應(yīng)小于 1.5。 確定箝位電路的電壓紋波，根據(jù)以下公式計(jì)算箝位電路的最小電壓：根據(jù)以下公式計(jì)算箝位電路的平均電壓 ：計(jì)算漏感中貯存的能量：并非所有的漏感能量都會(huì)轉(zhuǎn)移到箝位。因此，在計(jì)算箝位所耗散的真實(shí)能量時(shí)應(yīng)使用以上公式，同時(shí)將峰值初級(jí)電流 替代僅流入箝位的電流。流入箝位的電流難以計(jì)算或者測(cè)量，我們將根據(jù)已知的比例因數(shù)調(diào)整 ，從而估算箝位中的能量耗散 ：輸出功率范圍1.5W可不使用箝位電路1.5W 50W50 W90 W90 W對(duì)于 CR6850C 系列產(chǎn)品設(shè)計(jì)的系統(tǒng)： 確定箝位電阻：箝位電阻的功率額定值應(yīng)大于： 確定箝位

32、電容：箝位電容的電壓額定值應(yīng)大于： 箝位電路中的阻斷二極管：應(yīng)使用快速或者超快恢復(fù)二極管。在有些情況下，使用標(biāo)準(zhǔn)恢復(fù)二極管有助于提高電源效率及EMI 性能。作此用途的標(biāo)準(zhǔn)恢復(fù)二極管必須列明指定的反向恢復(fù)時(shí)間。使用這種二極管時(shí)應(yīng)特別注意，確保其反向恢復(fù)時(shí)間低于可接受的限值。如果未經(jīng)全面評(píng)估，不建議基于標(biāo)準(zhǔn)恢復(fù)二極管的設(shè)計(jì)。 阻斷二極管的最大反向電壓應(yīng)大于：阻斷二極管的正向反復(fù)峰值電流額定值應(yīng)大于 ，如果數(shù)據(jù)手冊(cè)中未提供該參數(shù)，則平均正向電流額定值應(yīng)大于0.5 （注意：二極管的平均正向電流額定值可指定為較低值，它主要受熱性能的約束。應(yīng)在穩(wěn)態(tài)工作期間及最低輸入電壓條件下測(cè)量阻斷二極管的溫度，以確定其

33、額定值是否正確。散熱性能、元件方位以及最終產(chǎn)品外殼都會(huì)影響到二極管的工作溫度。） 確定阻尼電阻：（如選用）注意： (1)對(duì)于最大連續(xù)輸出功率為20 W 或更大的電源系統(tǒng)，只能在絕對(duì)必要時(shí)使用，并且應(yīng)限制為非常小的值：1 4.7 ，阻尼電阻的功率額定值應(yīng)大于：。(2)如果測(cè)試VDS電壓的最大值遠(yuǎn)小于管子耐壓，可以適當(dāng)增加R1、減小C1來(lái)提高效率； (3)如果測(cè)試VDS電壓的最大值接近管子耐壓，則一般設(shè)計(jì)是由于RC吸收的時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)大于管子關(guān)斷周期，些時(shí)減小R1對(duì)反壓并沒有實(shí)質(zhì)性的影響，若換用速度慢一些的整流管效果比較好，它可把更多的能量從嵌位電路抽走送到次級(jí)；(4) 如果由于變壓器結(jié)構(gòu)原因引起漏感

34、很大造成VDS電壓很高，則TVS管是最后的選擇。25設(shè)計(jì)反饋環(huán)路 CR6850C 系列產(chǎn)品采用電流模式控制，反饋環(huán)路只需采用一個(gè)單極點(diǎn)和單零點(diǎn)補(bǔ)償電路即可實(shí)現(xiàn)。圖 2. 5 反饋控制電路 確定 和 的值，使能夠?yàn)?TL431提供合適的工作電流并確保 CR6850C 反饋電壓的完整工作變化范圍。對(duì)于 TL431，最小陰極工作電壓和電流分別為 2.5V和 1mA。其中： 為光耦的正向?qū)▔航担ㄍǔ?1.2V），為 CR6850C反饋短路電流（通常為 1.42mA）， 為光耦的電流傳輸比。例如當(dāng) =5V，光耦的 為 80%時(shí)，670且 1.2K。 對(duì)于 CCM 模式，采用 CR6850C 的反激式開關(guān)電源的控制-輸出傳遞函數(shù)由下式給出：式中，為直流輸入電壓，