【導讀】接下來將進入實際設計絕緣型反激式轉(zhuǎn)換器。首先，先貼出使用例題所選擇的控制IC“BM1P061FJ：AC/DC用 PWM 控制器IC”的電路圖。
接下來將進入實際設計絕緣型反激式轉(zhuǎn)換器。首先，先貼出使用例題所選擇的控制IC“BM1P061FJ：AC/DC用 PWM 控制器IC”的電路圖。
從這部分開始說明如何選擇電路必要的部件，以及計算各數(shù)常量的方法。其他部分也必須參照本段所說明的電路，各位可以多加利用。
本電路設計符合先前所決定的“電源規(guī)格范例”要求。
電源規(guī)格范例
輸入電壓：85～264VAC
輸出：12VDC±5% / 3A 36W
輸出紋波電壓：200mVp-p
絕緣耐壓：一次側－二次側間 3kVAC
工作溫度范圍：0～50℃
效率：80%以上
無負載時輸入功率：0.1W以下
輸入電壓經(jīng)過濾波器，經(jīng)由全波整流器DA1和C1，進行整流和平滑化。經(jīng)過整流的DC高電壓輸入至變壓器T1，再經(jīng)過開關用晶體管進行開關。變壓器T1的二次側，其輸出是利用光耦合器絕緣，再反饋至AC/DC轉(zhuǎn)換器用IC的IC1。利用反饋環(huán)路控制開關晶體管Q1，并讓輸出保持穩(wěn)定。電路構造大致如上所述。
其他的部件和電路將在后續(xù)段落繼續(xù)說明。
絕緣型反激式轉(zhuǎn)換器電路設計：變壓器設計（數(shù)值計算）
反激式轉(zhuǎn)換器必要的變壓器設計時，依據(jù)電源規(guī)格，算出變壓器設計上必要的數(shù)值開始?；旧侠酶髯缘墓竭M行計算。變壓器的相關設計信息，會寫在該設計所使用的IC1的BM1P061FJ的應用備忘錄上面，設計時可以多參考看看。在這里，說明電路圖的局部放大幫助大家更容易了解內(nèi)容。整個電路請參照“設計范例電路”。
本電路圖摘錄自范例電路中的變壓器T1部分。變壓器T1除了輸入的初級繞組Np和輸出的次級繞組Ns外，還包含IC1產(chǎn)生VCC電壓的線圈Nd在內(nèi)。
變壓器T1的設計步驟
設計變壓器T1時的步驟所示如下。依下列順序計算出數(shù)值，并導出下表變壓器的參數(shù)。繞組和流動電流的記號，請參照下方的變壓器簡略圖。
①反激式電壓VOR的設定
②次級繞組電感值Ls、二次側的最大電流Ispk的計算
③初級繞組電感值Lp、一次側的最大電流Ippk的計算
④變壓器尺寸的決定
⑤初級繞組數(shù)Np的計算
⑥次級繞組數(shù)Ns的計算
⑦VCC繞組數(shù)Nd的計算
作為變壓器T1參數(shù)導出值
① 反激式電壓VOR的設定
反激式電壓VOR數(shù)值是VO（二次側Vout加上二次側二極管D6的VF）乘上變壓器的匝數(shù)比Np：Ns。設定該反激電壓VOR，來決定匝數(shù)比Np：Ns及Duty比值?；竟胶褪纠缦隆?/div>
例如，匝數(shù)比Np：Ns為5.385、Duty(max)將是0.424。根據(jù)經(jīng)驗法則，Duty（max）以低于0.5較佳。如果，計算后Duty超過0.5時，請調(diào)整VOR。
如果從反激式轉(zhuǎn)換器的工作原理來看，為了讓施加在初級繞組的開關用晶體管Vds，也就是VIN+VOR更加明確，而從設定反激式電壓VOR開始。另外，一開始也能夠采用例如先設定最大Duty比等其他方法。
關于反激式電路的工作和各電壓的詳細，請參考“反激式轉(zhuǎn)換器的基本電路和特征”的“PWM控制反激式轉(zhuǎn)換器的工作（連續(xù)模式）”等項目。
② 次級繞組電感值Ls、二次側的最大電流Ispk的計算
接著，計算次級繞組電感值Ls和二次側的最大電流Ispk。以下公式成立在本范例電路為不連續(xù)模式這種條件下，相等時刻即是臨界點（連續(xù)模式和不連續(xù)模式的分歧點）。負載電流達到Iomax時也為臨界點。
考慮過負載保護點的余量，最大負載電流是Iout的1.2倍。Iout規(guī)格為3A，因此Iomax設定為3.6A。Vout=的規(guī)格為12V，VF和Duty使用經(jīng)由公式①計算出來的數(shù)值。
經(jīng)由上述公式，計算次級繞組電感值Ls=8.6μH，以及二次側的最大電流Ispk=12.5A。另外，也提供一次側電流波形和二次側電流波供各位參考。
③ 初級繞組電感值Lp、一次側的最大電流Ippk的計算
依照以下的公式，代人上述的計算結果，計算出初級繞組電感值Lp和一次側的最大電流Ippk。
在這里，計算出來的Lp將作為變壓器T1的參數(shù)導出值之一。
④ 變壓器尺寸的決定
變壓器鐵芯的尺寸是根據(jù)輸出功率Po（W）來決定。反激式轉(zhuǎn)換器一般輸出功率，和鐵芯尺寸之間的關聯(lián)性如下表所示。在本設計范例中Po=36W，因此鐵芯尺寸選擇EER28。
※上述數(shù)值為大略標準。詳細內(nèi)容請向變壓器廠商確認。
⑤ 初級繞組數(shù)Np的計算
初級繞組數(shù)Np最初的磁通密度必須設定在容許范圍內(nèi)。請依照下列公式計算。一般的鐵氧體鐵芯磁通密度B(T)的最大值為0.4T@100℃，所以Bsat=0.35T，代入Lp和Ippk計算初級繞組數(shù)Np。
其次，為了避免引起磁飽和現(xiàn)象，根據(jù)AL-Value-NI特性來設定Np。此時，必須要滿足Bsat的條件計算公式。
對此，Lp為249μH且繞30圈時，
經(jīng)由下方公式計算出NI值。
因為已經(jīng)算出AL-Value和NI，因此可以從EER28鐵芯尺寸的AL-Value-NI特性圖，確認未超出容許范圍。如果超出范圍就必須調(diào)整Np。
⑥ 次級繞組數(shù)Ns的計算
在計算初級繞組之后，繼續(xù)計算次級繞組數(shù)Ns。先前已經(jīng)算出初級繞組Np為34圈，Np：Ns為5:1，將這些數(shù)值代入下列公式內(nèi)。
⑦ VCC繞組數(shù)Nd的計算
最后計算IC1產(chǎn)生VCC的繞組的匝數(shù)。
VCC為15V，從繞組開始經(jīng)由二極管D6轉(zhuǎn)換成二極管的VF，且VF_vcc為1V時，
因而，計算決定變壓器的規(guī)格的數(shù)值。最初加入依照規(guī)格表計算出來的數(shù)值后，再根據(jù)該規(guī)格來設計構造。
整篇讀起來會覺得公式非常多，但其實已經(jīng)算是較為簡單的公式，請各位務必試著計算看看。決定大略規(guī)格后，可以在獲得IC制造廠和變壓器廠商協(xié)助之下，繼續(xù)設計變壓器。
（來源：ROHM，作者：ROHM）
（來源：ROHM，作者：ROHM）
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