开关电源设计实例.doc

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1、本电源设计拟采用UC3845电流控制型芯片开关电源。电源数量：1.150V，2．两路+12V3.+5V4.+3.3V5.+1.8V6.-12V其中1.2.3.6之间需要互相隔离。3.6之间可以不隔离。每路功耗分析1、150V要求电流最大不超过30Ma,故该路路最大功率P1=150*0.03=4.5W。2、两路+12V相同，只是要互相隔离，每路功率为0.6W,故P2=0.6*2=1.2W。3、第3路+5V主要为系统控制部分供电，其第4路和第5路均由第3路而来。为保证可靠性并为以后升级留下余量，电源系统1.8V能够提供的电流大于300mA;整个系统在3.3V上消耗的电流与外部条件有很

2、大的关系，这里假设不超过200ma,故3.3V电源能够提供600ma电流电流即可。与3.3V连接的外设有：液晶的部分接口；外部RTC接口；键盘接口，ADC接口；其他如指示灯，蜂鸣器，看门狗等。故P3=1.8*0.3+3.3*0.6=2.52W。4、从+5V到+3.3V和+1.8V通过LEO芯片（SPX1117或者LM1117），这两个芯片要消耗一定的功耗。从+5V到+1.8V压降3.2V，电流为0.3A，故P5-1.8=3.2*0.3=0.96W，从+5V到3.3V压降为1.7V，电流为0.6A，故P5-3.3=1.7*0.6＝1.02W。所以P4=0.96+1.02=1.98W

3、。5、液晶主要有+5V和-12V供电，功耗P5为两片SED1520功耗2*0.25＝0.5W，还有背光电源的功耗，估算为0.25W,故P5＝0.5+0.25＝0.75W。从以上分析来看，系统总的最大功耗Pmax=P1+P2+P3+P4+P5=4.5+1.2+2.52+1.98+0.75=10.95W＝11W。所以最后需要的电源：1、150V/0.03A2、两路+12V/0.05A3、+5V/1A4、-12V/0.07A高频变压器设计方法一高频变压器的设计是研制单片开关电源的关键技术。根据要求直流输入电压的范围是9～21V，最大占空比为0.48，工作频率f=140KHz,，输出端二

4、极管压降=1V。则K＝Vsmax/Vsmin=16/9=1.78＝/[(1-)K+]＝0.34则：1）、算原边绕组流过的峰值电流利用公式，假设直流波纹0.1V,设反激变压器最大占空比0.48,代入上式得＝。2）、计算原边绕组的电感值设计中取＝0.65,由式，假设电压波动下限为1％，,则＝;3）、选择磁心尺寸计算磁心面积乘AP。AP为Aw(磁心窗口面积)和Ae（磁心有效截面积）的乘积。如果原边绕组的线径为,带绕组的磁芯所占得AP值表示为,可以按照下式计算式中，表明工作磁感应强度变化值取饱和值的一半。在这里我们选定铁氧体材料的E-E磁心，时＝3000Gs。磁心有效截面积，磁心窗口面积

5、。我们选择导线时确定电流密度值为400cm/A，则通过2.86A电流时需要的圆密耳为2.86A*400cm/A=1144cm。所以我们选择AGW19#，其直径最大为0.0391英寸。所以将＝0.0391代入上式得占窗口大部分面积的是副边绕组（因电流大，导线多股等原因）和绝缘材料，一般只有AP的（1/4～1/3）以下，取＝0.25AP，所以而我们选定的E-E磁心与线圈骨架乘积为0.1164>0.04，选取此型号磁心与线圈骨架满足要求。4）、计算应留出的空气隙由于反激工作模式是单向激磁，为防止磁饱和应加气隙。气隙有较大的磁阻，而且能量是储存在气隙所构成的体积中，用下式可以算得因此硬在

6、磁心中心柱打磨出0.025cm或在磁心两外测心柱各打磨出0.0125cm，在这个基础上在进行调整。也可以选取已有气隙相近的磁心，并直接进行调整。5）、原边绕组匝数计算用匝或匝所以取=11匝6）副边绕组匝数计算按照输入最小电压，导通占空比最大，使用下算得各副边绕组的匝数,1.150V匝2．两路+12V匝，取17匝3.+5V匝4.-12V匝5）、副边绕组的线径按照电流密度值为400cm/A计算。1、150V/0.03A通过0.03A电流需要400cm/A（圆密耳）2、两路+12V/0.05A通过0.05A电流需要400cm/A（圆密耳）3、+5V/1A通过1A电流需要400cm/A（

7、圆密耳）4、-12V/0.07A通过0.07A电流需要400cm/A（圆密耳）方法二1、选择磁心大小根据要求直流输入电压的范围是9～21V，最大占空比为D=0.48，工作频率为140KHz,，输出端二极管压降=1V。则变压器传输的功率为。在这里我们选定铁氧体材料的E-E磁心，时＝3000Gs。。磁心有效截面积，磁心窗口面积。2、计算原边绕组开关管的最大导通时间对应在最低输入电压和最大负载时发生。这里D=0.48，工作频率为140KHz3、计算最低直流输入电压假设电压波动下限为1％