各种大家电、小家电、LED产品的设计基本上都离不开开关电源(Switch Mode Power Supply)。下面给大家分享一款12V/6W开关电源方案,并分享开关电源的设计方法。希望能起到抛砖引玉的浸染,让大家在往后的电子产品设计中能得心应手的设计自己的开关电源。
本方案用到一款国产的高性能开关电源掌握芯片DK106,下图是我设计的电路事理图
12V/6W开关电源事理图
开关电源设计参数如下:输入电压:85~265VAC(本设计为宽电压输入,基本上环球所有国家都适用)输出电压:12V/0.5A设计开关电源最主要的是高频变压器设计,本方案高频变压器设计如下:设计变压器前我们须要先确定以下参数:
输入电压范围:85~265VAC输出电压电流:DC12V,0.5A开关频率:F=65KHz(参照芯片的规格书)最大占空比:D=0.5磁芯选择:
6W的开关电源,选用EE16的磁芯来设计变压器就可以了。(多大功率用多大的磁芯大家可以自行网上深入理解一下)原边电压Vs打算:
输入电压为AC80~265V,打算最低电压下的最大功率,最低电压为80V。Vs=801.3=100V(要考虑线路压降及整流压降)打算导通韶光:
Ton=1/FD = 1/650.5=7.7uS;打算原边匝数Np:
Np=VsTon/△BacAeNp:原边匝数Vs:原边直流电压(最低电压值)Ton:导通韶光△Bac:交变事情磁密(mT),设为0.2Ae:磁心有效面积(平方毫米),EE16 磁心为20平方毫米Np=(100 7:7)/(0.220)≈192匝打算副边匝数Ns:
Ns:副边匝数Np:原边匝数Vout:输出电压(包含线路压降及整流管压降,12V+1V=13V)Vor:反激电压(设置该电压不高于150V,以免造成芯片过压破坏,本设计中设为100V)Ns=(13192)/100=25匝打算原边电感量Lp:
Lp=(Vs Ton)/IpLp:原边电感量Ip:原边峰值电流(芯片设定最大峰值电流320mA,此参数要小于芯片的峰值电流参数400mA)Lp=(1007.7/320≈2.4(mH)变压器的设计验证:
变压器的设计时最大磁感应强度不能大于0.4T,(铁氧体的饱和磁感应强度一样平常为0.4T 左
右),由于单端反激电路事情在B-H 的第一象限,磁心又存在剩磁Br 约为0.1T,以是最大
的事情磁通Bmax 最大只有0.4-0.1=0.3T
Bmax=(IpLp)/(NpAe)Bmax=(4002.4)/(19220)=0.25Bmax<0.3 证明设计合理变压器的漏感:
变压器不是空想器件,在生产过程中一定会存在漏感,漏感会影响到产品的稳定及安
全,以是要只管即便减小,泄电感应掌握在电感量的5%以内。
根据以下设计,终极得出以下变压器参数(把以下参考给供应就可以供样了):
利用磁心:卧式EE16,你也可以用立式的原边匝数Np=192匝,线径0.23mm 原边4脚起1脚落 ,5脚为空脚作固定用副边匝数Ns=25匝,线径0.5mm 副边9脚起7脚落原边电感量Lp=2.4mH卧式EE16脚位图
把稳:漆包线的线径大家可以根据电流的大小选定,脚位要定义为防呆的,防止生产时插反
主要元件解释:
F1:保险丝250V/1A,必需安装C1:X2安规电容,0.1uF/275VMOV1:471KL1:共模电感,EE8.3/25mHD1:桥堆,600VCY1:电容,1nF/400VC2:15uF/400VC3:瓷片电容103T1:高频变压器D2:二极管HER107D3:二极管SR1100D4:稳压二极管11V/0.5WU1:开关电源掌握芯片DK106U3:光偶P817PCB设计把稳事变:(引用于芯片的规格书)功率器件须要散热,芯片的紧张热量来自功率开关管,功率开关管与引脚5678相连接,以是在PCB布线时,该当将引脚5678外接的铜箔的面积加大并作镀锡处理,以增大散热能力。芯片的5678引脚是芯片的高压部份,最高电压可达600V以上,以是在线路支配上要与低压部份担保1.5mm以上的安全间隔,以免电路涌现击穿放电征象。样机测试:
本开关电源方案运用于产品的实物图开关电源实物图
带负载测试(效果还是不错的):测试数据
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