TEA1520系列單片開關(guān)電源的應(yīng)用電路及設(shè)計(jì)要點(diǎn)
加入技術(shù)交流群
圖4 輸出功率與開關(guān)頻率的關(guān)系曲線
3 設(shè)計(jì)要點(diǎn)
下面介紹TEA1520系列單片開關(guān)電源的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。需要指出，設(shè)計(jì)TEA1520系列時(shí)所用的公式與TOPSwitch－Ⅱ系列有所不同，原因之一是這兩種芯片的特性存在差異，原因之二是在設(shè)計(jì)方法上二者有一定區(qū)別。下面以3W精密開關(guān)電源為例，介紹TEA1520系列的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。
3.1 開關(guān)頻率
通過選擇振蕩電阻與振蕩電容值，即可設(shè)定開關(guān)頻率，允許范圍是20kHz～200kHz。取R2=7.5kΩ、C5=330pF時(shí)，開關(guān)頻率f≈115kHz，可近似視為100kHz。振蕩電容容量的允許范圍是220～1000pF，不得小于220pF，否則電路可能不起振。如取C5=100pF時(shí)，欲設(shè)計(jì)f=200kHz，開關(guān)電源就無法正常工作。
3.2 高頻變壓器的設(shè)計(jì)
1）一次繞組的電感量LP
計(jì)算LP的公式為
LP=
（1）
式中：IP為一次繞組的峰值電流。
2）磁芯的選擇
所選用的磁芯應(yīng)能滿足存儲(chǔ)最大能量并留有一定氣隙寬度的要求。但二者之間也存在著矛盾，盡管增大氣隙寬度可以存儲(chǔ)更多的能量，但泄漏電感也會(huì)隨之增大，因此應(yīng)做綜合考慮。高頻變壓器所存儲(chǔ)的最大能量（EM）由下式確定：
EM=10－6IP2LP （2）
式中：IP、LP的單位分別取mA、mH，EM的單位是mJ。
計(jì)算每邊留出氣隙寬度的公式為
δ=
（3）
式中：δ為磁芯每邊留出的氣隙寬度（單位是mm），一般取0.1～0.3mm；
SJ為磁芯有效截面積（單位是mm2）；
BM為最大磁通密度（單位是mT），一般可取275mT，這樣在工作時(shí)不會(huì)進(jìn)入磁飽和狀態(tài)。
有關(guān)高頻變壓器磁芯的選擇，可參閱表1。磁芯型號(hào)中的三組數(shù)字，分別表示磁芯的長度、寬度和厚度（單位是mm）。所選擇的磁芯應(yīng)符合下述條件
EM（δ1）≤EM≤EM（δ2） （4）
表1 磁芯的選擇
| 所存儲(chǔ)的最大容量EM/mJ | 磁芯的型號(hào) | 有效截面積SJ/mm2 | |
|---|---|---|---|
| δ1=0.1mm | δ2=0.3mm | ||
| 0.10 | 0.23 | E13/7/4 | 12.40 |
| 0.13 | 0.33 | E16/12/5 | 19.40 |
| 0.14 | 0.34 | E16/8/5 | 20.10 |
| 0.15 | 0.35 | E13/6/6 | 20.20 |
| 0.20 | 0.45 | E19/8/5 | 22.60 |
| 0.21 | 0.50 | E20/10/5 | 31.20 |
| 0.27 | 0.62 | E20/10/6 | 32.00 |
| 0.33 | 0.78 | E25/9/6 | 38.40 |
| 0.38 | 0.88 | E19/8/9 | 41.30 |
| 0.45 | 1.00 | E25/13/7 | 52.00 |
| 0.64 | 1.40 | E30/15/7 | 60.00 |
| 0.74 | 1.80 | E31/13/9 | 83.20 |
| 0.74 | 1.80 | E32/16/9 | 83.00 |
| 0.74 | 1.80 | E34/14/9 | 80.70 |
EM=10－6IP2LP=10－6×3302×1.8=0.19mJ
評(píng)論