【P204】12W反激式开关电源制作资料(12V/1A 5V/2A)Pads Orcad PCB工程文件

2021-09-07 10:57:06      索炜达电子      579     

项目编号:P204

文件大小:13M

图纸说明:PCB图

开发环境:AD2020

反激变压器参数计算:

E = (Lp*(Ip)2)/2  -> 减小电感Lp,Ip会同比例增大,能量增加
P ≈ (Vdc*Ton)2/(2*T*Lp)[W]     -> 只要反馈环路保持Vdc*Ton恒定,即可保持输出恒定
Ip = (Vin(min)*Ton(max)) / Lp
Vo = Vin(min)*Ton(max)*平方根(Ro/(2.5*T*Lp))     ->反馈环在Vdc或Ro上升时减小Ton,在Vdc或Ro下降时增大Ton,从而自动调整输出

一、已知参数

    输入电压范围:  AC 85V~265V
    输出电压及电流:DC 5V/2.4A
    副级输出电压  : DC 14.5V
    开关频率:      Fsw = 60kHz
    磁芯:          EF20 (适合10W至20W)
    磁芯参数:      Ae = 33.5mm2
   
二、设定参数
    效率            η= 80%
    最大占空比:    Dmax = 0.45
    磁感应强度变化:ΔB = 0.2
    反激电压:      Vor = 100V (Vor < 150V)
   
三、计算匝数和电感量
    输出功率        Po = 12W
    输入功率        Pin = 12W/0.8 = 15W
    输入最低电压    Vin(min) = 85Vac*1.414  = 120Vdc
    输入最高电压    Vin(max) = 265Vac*1.414 = 375Vdc
    输入平均电流    Iav= Pin/Vin(min) = 0.125A
    输入峰值电流    Ipeak = 4*Iav = 0.5A
    原边电感量      Lp = (Vin(min)*Dmax)/(Ipeak*Fsw) = 1.8mH

    漏感            Lleakage < 5%*Lp

四:计算匝数
    导通时间 Ton = T*Dmax = 7.5us
    初级匝数 Np = (Vin(min)*Ton)/(ΔB*Ae)    = 135T      φ0.25*1*135T

    初次级匝数比Np/Ns =  Vor/(Vout+1V) = 16.67
    初副级匝数比Np/Na =  Vor/(14.5V+1V) = 6.45

    次级匝数Ns =  Np/16.67   = 9T              φ0.50*3*9T
    辅助绕组Na =  Np/6.45    = 21T             φ0.25*1*21T

五、验证设计
    Bmax = (Ip*Lp) / (Np*Ae) = 0.2 < 0.3, 设计合理
    Vsm  = Vin(max) + Vor = 475V,  加上漏感尖峰 Vsm+Vsm*25% = 593V ,设计合理
    Vom  = Vin(max)*(Ns/Np) + Vo =  54V     
   

输入输出电解电容:
    输入滤波电容   Cin  = (1.5~3)*Pin = 22.5~45uF
    输出电容       Cout =  (200~300)*Io = 480uF ~720uF


高频变压器打样
一、变压器参数

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二、变压器绕制方法
原边:3 -> 1  辅助: 4 -> 5   次边:9,10 -> 6,7       3,4,9,10为同名端
N1:  3 -> 2 :      φ0.25*1*67T
N2:  9-> 6,10->7 : φ0.50*2*9T
N3:  2 -> 1 :      φ0.25*1*68T
N4:  4 -> 5 :      φ0.25*1*21T
2,8 剪脚

三、制作说明
1、型号:EF20-5V2.4A
2、骨架EF20(卧式 5+5)  PC40磁芯
3、电感量Lp(1->3) = 1.8mH ,漏感为Lp的5%以下
4、原边vs副边:3500Vac@1mA1min 无击穿无非狐
5、副边vs磁芯:1500Vac@1mA1min 无击穿无非狐
6、阻抗:原边vs副边/绕组vs磁芯:500Vdc 阻抗 > 100M

1、散热
2、安全间距      高低压1.5mm以上
3、环路
4、地线

pads orcad画的原理图和PCB图如下:

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目录│文件列表:

 ├ 00-DOC

 │  │ 12V1A参数计算.txt

 │  │ 5V2.4A参数计算.txt

 │  │ 一种实用开关电源的设计 - 开关电源 - 电子发烧友网.png

 │  │ 变压器磁芯选择.JPG

 │  │ 电源篇 -- 反激式开关电源 20200130.pdf

 │  │ 调试.txt

 │  │ 输出.txt

 │  │ 高频变压器打样(EF20-12V1A)20170705.docx

 │  │ 高频变压器打样(EF20-12V1A)20170705.pdf

 │  │ 高频变压器打样(EF20-5V2.4A)20170705.docx

 │  │ 高频变压器打样(EF20-5V2.4A)20170705.pdf

 │  └ DATASHEET

 │     │ 5D-9规格书.pdf

 │     │ C115499_PC817B_2018-02-24.PDF

 │     │ C115920_SM7022_2017-06-23.PDF

 │     │ SM7022_PDF_C115920_2017-06-23.pdf

 │     │ TL431AIDBZR_PDF_C23892_2014-02-15.pdf

 │     │ VLU1012-100M.pdf

 │     │ 功率型NTC热敏电阻器NTC5D-9.png

 │     └ 热敏电阻 功率型NTC 5D-9.png

 ├ 01-SCH

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 │  │  └ Imported SM7022-12W.PrjPcb

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 │  │     │  │ SM7022-12W_Library.~(2).SchLib.Zip

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 │  │  └ SM7022-12W.DSN

 │  ├ PCB

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 │  │  │ SM7022-12W-V1.0.pcb

 │  │  └ 注意事项.txt

 │  └ PDF格式

 │     └ SM7022-12W.pdf

 └ 02-BOM

    │ SM7022-12W.xlsx

    └ 不绕弯路,获取海量资源.jpg

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