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電感

小功率電源中原邊反饋對電感量補償的原理

發布日期:2022-10-09 點擊率:52

  當電感量低出設計正常值時,達到同樣的峰值電流需要的時間就更短。Δt=L*ΔI/V,ΔI在DCM模式時等于峰值電流,而峰值電流是固定的。V就是Vin,為常數。所以L低會造成Δt下降,也就是Ton下降。

  根據伏秒平衡,Ton*Ipk*Np=Td*Ipks*Ns。Np,Ns為常數,Ton的下降同樣也造成Td下降。由于Td比上周期T為固定值,Td下降造成T變小,所以頻率就升高了。但是由于有最高頻率的限制。所以設計時要注意在最重負載時,頻率不能工作在最高頻率,這樣電感量的變化將得不到補償。

  應適當低于最高工作頻率。電感量高出正常值時,結果當然是相反的。Io=(Td/T)*(Np*Ipk/Ns)/2。只要Ipk,Td/T不變,輸出電流也就不變。所以電感量變化引起的是頻率的變化。從公式P=1/2*I*I*L*f也可以看出。I固定,輸出功率不變,L的變化引起的是頻率f的變化。但一定要注意最高工作頻率限制。

小功率電源中原邊反饋對電感量補償的原理

  圖1

  電源參數(7*1WLED驅動):輸入AC90-264V輸出:25.8V0.3A;文中的方案采用芯聯半導體的CL1100,從IC資料上可以看出Td/T=0.5CS腳限制電壓Vth_oc為0.91VFB基準為2V。

  占空比D取0.45Vin取90V整流管VF取0.9最高開關頻率取50KHZ變壓器用EE16。

  AE=19.3mm^2VCC供電繞組電壓取22V(考慮到不同串數LED的兼容性VCC繞組電壓取得較高,但通常根據經驗,取芯片最大值減去2v)。

  計算次級峰值電流Ipks:

  Io=(Td/T)*Ipsk/2

  Ipks=Io*2/(Td/T)=0.3*2/0.5=1.2A

  計算反射電壓Vor:根據伏秒平衡

  Vin*Ton=Vor*Td

  Vin*Ton/T=Vor*Td/T

  Vin*D=Vor*Td/T

  90*0.45=Vor*0.5

  Vor=81V

  計算匝比N:

  Vor=(Vo+Vf)*N

  N=81/(25.8+0.9)=3.03

  計算初級峰值電流(考慮到初級電流一部分在轉換時的損耗,如吸收中的一部分損耗,磁芯損耗,輸出電容損耗,次級銅損)初級電流損耗取輸出電流的7%:

  Ipk=Ipks*(1+7%)/N=1.2*(1+7%)/3.03=0.424

  計算初級電感量:

  Vin/L=ΔI/ΔtDCM模式時ΔI等于Ipk

  vin/L=Ipk/(D/f)

  L=vin*D/f/Ipk=90*0.45/50K/0.424=1.91mH

  計算初級圈數Np,Ns(B取0.3mT):

  NP=L*I/(AE*B)=1.91*0.424/(19.3*0.3)*10^3=140TS

  NS=NP/N=140/3=46.6TS取47TS時反算47*3.03=142TS

  NA=NS*VA/(Vo+VF)=47*22/(25.8+0.9)=39TS

  電壓取樣電阻:

  當供電繞組電壓取22V時,FB基準為2V,上下取樣電阻正好為10比1,取6.8K和68K。

  電流檢測電阻Rcs:

  Rcs=Vth_oc/Ipk=0.91/0.424=2.15用2.7并11歐電阻。

  二極管反壓=Vin_max/N+Vo=264*1.41/3.03+25.8=149V取耐壓200V的SF14。

  MOS耐壓及漏感尖峰取Vlk75V=Vin_max+Vor+Vlk=373+81+75=529V考慮到功耗選用2N60。

  通過以上的內容,相信大家對于小功率電源中PSR控制電感量補償的原理有了一定程度的了解。

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