適配器設計計算23步驟

12V1.5A方案設計芯片：......

1輸入:100-264V

2輸出：12V1.5A

3效率：84%(5級能效80.2%，為便于生產故選84%）

4Vcc：14V（選擇VCC開啟閥值）

5工作頻率：60K（PFM）

這里講下PFM PFM優點空載時處于降頻模式也就降低了我們的開關損耗和導通損耗及IC負載低于一定的時候進入睡眠模式就是IC規格書中寫到的靜態電流穩態電流，就是說降低了IC的消耗，缺點是紋波動態響應沒有PWM好

6Dmax：0.45占空比大于0.5會帶來環路不穩定的缺陷所以大家都控制在0.5以內

7ΔB:(Bs-Br)*n=ΔB=(390-55)*0.6=0.2T

Bs：390mT/100℃

Br：55mT各家參數不同安全值取0.3Tmax

CCM連續模式，電流不為零，ΔB變小，n取60%ΔB取值個人習慣

8Vinmin、Vinmax計算：

Vinmin=Vacmin*1.2=90*1.2=108V

Vinmax=Vac*1.414=374V

9磁芯選擇：

AP=【（Po/η+Po）*10000】/（2*ΔB*?*J*Ku）

=【（18/0.84+18）*10000】/（2*0.2*60*1000*400*0.2）

=394285.7/1920000

=0.205cm⁴

?=60*1000（Hz）

J電流密度=400

Ku繞組系數=0.2

EF25AP=0.2376cm⁴AE=51.8mm²

設計經驗：

1、Ae值小效率低溫度高，磁芯面積小扇熱差，罐裝磁芯輻射好，長寬磁芯漏感小。

2、Ae=Po*2本人更喜歡這個公式Ae=18*2*1.4=50.4mm²

取：EF25：AE：51.8mm²

當然以上2種都可以選擇。

10Np計算：

初級匝數：

Np=VINmin*ton/ΔB/AE

Np=108*7.5/0.2/51.8

=78.18T取整79T

11NS計算：

次級匝數：NS=（Vo+Vd）*（1-Dmax)*NP/（VINmin*Dmax）

=（18+0.6）*（1-0.45）*78/（108*0.45）

=11.12T取整11T

12N計算：

匝比計算：N=Np/Ns=79/11=7.18T

13Iav計算

平均電流:Iav=Po/η/Vinmin=18/0.84/108=0.198A

14Ipk計算：峰值電流計算

Ipk=Ipk1+Ipk2=Iav*2/Dmax=0.198*2/0.45=0.88A

15ΔI計算：

電流變化率ΔI計算：CCMIp2=3Ip1

DCMIp1=0

0.88/4=IP1=0.22

0.22*3=IP2=0.66

ΔI=Ip2-Ip1

=0.66-0.22=0.44A

16電流有效值CCM：Irms==0.88*0.512=.45A

17Lp計算：

初級電感量計算：Lp=Vinmin*ton/ΔI=108*7.5/0.44=1.8mH我們實際使用的要比計算的小一些這里算一個經驗值吧再乘以0.7=1.26mH

18驗證是否飽和：ΔB=Lp*Ipk/Np/Ae=1.26*0.88/79/51.8=0.27T<0.3T?

19Ipks計算：

次級峰值電流：Ipks=Ipk*N=0.88*7.18=6.3A

20Irmss計算：

次級有效值計算：CCMIrms=6.3*0.566=3.57A

21Dp計算

初級線徑計算：Dp=(Irms/π/J)開根號*2

=(0.45/3.14/6)開根號*2=0.3mm

J電流密度取5-7

22Ds計算：

次級線徑計算：Ds=（3.75/3.14/7）開根號*2=0.82mm

繞不下的情況下降額70%=0.57

J電流密度取6-8

集膚深度：導線線徑不超過集膚深度的2倍，若超過集膚深度，則需多股并繞。δ=66.1/√∫cm=66.1/244.94=0.269mm0.269*2=0.54

多股線計算=0.7/根號股數=0.57/1.414=0.4mm*2

23Nvcc計算:

反饋繞組計算：

Va=（Vo+Vd）/Ns=12.6/11=1.145V/T

Nvcc=Vcc/Va

=14/1.145

=12.22T取12T

Lp：1.2mm1K0.25V

Np：79T0.3mm

Ns：11T0.4*2mm

Nvcc：12T0.15mm

NP放在第一層這樣每咋的長度最短減少匝間電容，起線放在MOS端使dv/di最大的部分被繞組屏蔽EMI較好

Vcc繞組PSR放在最外層，有利于初次級耦合減少初級和Vcc繞組耦合有利于輸出電壓精度

SSR模式將Vcc放在初次級之間充當屏蔽。盡量滿層。

變壓器繞指的幾個經驗規則

①初級繞組必須在最里層：這樣可以縮短每匝導線的長度，減小其分布電容，同時初級繞組還能被其他繞組屏蔽，降低其電磁干擾。

②初級繞組的起始端應接到MOSFET漏極：利用初級繞組的其余部分和其他繞組將其屏蔽，較小從初級耦合到其他地方的電磁干擾。

③初級繞組設計成2層以下：這樣能把初級分布電容和漏感降到最低，在初級各層間加1絕緣層，能將分布電容減小到原來的1/4左右。

④繞制多路輸出的次級繞組：輸出功率最大的次級繞組應靠近初級，以減小漏感。如次級匝數少，無法繞滿一層，可在匝間留間隙以便充滿整個骨架，當然最好是采用多股并繞的方法。

⑤反饋繞組一般在最外層：此時反饋繞組與次級繞組間耦合最強，對輸出電壓的變化反應靈敏，還能減小反饋繞組與初級繞組的耦合程度以提高穩定性。

⑥屏蔽層的設計：在初、次級之間增加屏蔽層可減小共模干擾，最經濟的辦法是在初次級間專繞一層漆包線，一端接Vi（或Vd），另一端懸空并用絕緣帶絕緣而不引出，線徑可選0.35mm。但是因為線于線之間有間隙沒有銅箔效果好。

⑦銅片屏蔽帶：可用1銅片環繞在變壓器外部，構成屏蔽帶，相當于短路環，對泄漏磁場起抑制作用，屏蔽帶應與Vd連通

8.安全試驗：變壓器繞好后在外面纏3層絕緣膠帶，插入磁芯，浸入清漆，然后進行安全測試。對于110V電源，初次級間應能承受2000V交流試驗電壓，持續時間60s，漏電距離為2.5～3mm；對于220V電源，需承受3000V的交流試驗電壓，漏電距離為5～6mm。各繞組首尾引出端需加絕緣套管，套管壁厚不得小于0.4mm。

下面聊下調試經驗

1/2*Lp*Ipk*Ipk*?=Po/ηPFM變頻模式這里要設計好頻率一般滿載60K頻率高了變壓器和輸入大點解溫度會下降但是MOS溫度會上升所以這里要調試一個平衡。

1/4*N*Ipk=Io匝比大了Ipk會下來MOS的溫度會下降，肖特基反向電壓下降，但是變壓溫度會上升Vds電壓會升高

初級級之間加屏蔽，銅箔屏蔽要比線屏蔽效果好，線跟線之間存在縫隙。需要時磁芯外可以包外屏蔽但是屏蔽也是會產生損耗的效率會下降。

在效率低Vds高的情況下可以采用三明治繞法提升效率減小Vds

變壓器計算完了，網上有很多計算方法我這算是結合驗證還是蠻準的.

元器件的選型

1保險絲。

If=Iav/0.6*2（0.6為不帶PFC）

=0.198/0.6*2

=0.66A

電壓額定輸出電壓90-240V 250V的保險絲即可。

2壓敏電阻：V1ma=a*Vinmax/b/c

=1.2*374/0.85/0.9

=487.9V

a：電壓波動系數1.2

b：壓敏誤差系數0.85

c：壓敏老化系數0.9

浪涌波形發生器對外輸出有2歐的電阻，打1KV差模浪涌時流通容量：1000/2*2=1000A

3輸入大電容

2Po=C=18*2=36uF故此選擇33uF電容

如電容選小了會發生如下情況：

1、紋波電流大會使電容發熱。

2、無法滿足維持輸出功率的能量導致帶不起載。

3、低頻紋波大。

4、在滿足容量的情況下，盡可能的前面放一個小電容后面放一顆大電容，對0.5M前的EMI有很好的效果。

這里注意電容越大MOS的溫度會降低

4X電容

輸入2pin為2類，輸入3pin為1類，2類加強絕緣，1類基本絕緣。2類選擇X2電容，容量越大傳導效果越好，安規規定X電容超過0.1uF需要加釋放電阻，保證輸入斷電1S內降到安全電壓，輸入峰值電壓的37%

0.65*R*Cx=1如Cx0.22uF

R=1/0.65/0.22=7MmaxCx：uFR單位M

R=1/0.65/0.22=7Mmax我們選擇R1A1MR1B2M這里還要注意耐壓我們選擇2顆1206貼片電阻

因其他放電回路X電容漏電流這些因數所以最好實測調試。

5Y電容：

根據初級峰值電壓選取Y1，Y1參數交流額定工作電壓250V直流額定工作電壓400V

二類產品漏電流小于0.25mA

CY=Ileakage/2/π/?/Vrmsmax=0.25/2/3.14/60/264*10^-6=2.5nFmax

可以選擇不超過2500pF的電容我們先選擇222/400V的，也可以選擇2個Y2串聯，電容串聯容量減半，并聯疊加。

不要超過2500pF具體選擇根據EMI實際情況選擇

6濾波電感

共模電感差模電感，理論上電感越大EMI效果越好，但是差模電感大電感帶來的是匝數多，分布電容大，可能會適得其反。

這里我一直按照個人經驗，先選個20mH的感量（傳導不過的情況下再試著加大感量）線徑Dp=0.3*0.7=0.21mm

7橋堆選擇

Vd=2√2*Vinmax=2*Vinmax=747V

加470V壓敏防雷擊后其殘壓越800V左右*1.1（它表示在規定的沖擊電流Ip通過壓敏電阻器兩端所產生的電壓此電壓又稱為殘壓，所以選用的壓敏電阻的殘壓一定要小于被保護物的耐壓水平。）

Vd=775*1.1=852.5V471最大殘壓775V

BR1=5*Iav=5*0.198=0.99A

選擇1A1KV

8RCD吸收

網上很多計算方法，我也看了很多實驗了很多，我覺得算的沒有意義太繁瑣結果頁不是很滿意，先采取典型電路配置，個人更喜歡150K電阻，102的電容，加一顆慢管。

電阻電容具體這么選擇呢我覺得還是調試把效率和Vds調整到一個合適的平衡，二極管，我看過其他人先的文章說的都有道理，所以我一般能過輻射即可，這里注意滿足有異音和這個管子及電容有關系。

對于小功率推三極管的盡量還是選慢管可以減小MOS關閉時的震蕩頻率。

9CS電阻

Vcs

VCS盡量取低一點避免飽和對充電設備來說恒流更精準，這里注意我有碰過一些IC老化后OCP下降滿載掉電壓，所以要多試驗多驗證。

10VCC電容

大了起機速度慢，小了在滿載轉空載會出現饋電的情況，最嚴重的滿載轉空載，VCC進入欠壓保護。這里講一個經驗，國產的芯片ESD做的不是太好所以畫板時盡量Vcc電容靠近Vcc腳，所有的低單點接地。