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                电子变压器技术

                工程师在单级PFC高频变压器设计

                View: Date:2013-03-30

                随着LED照明的应用越来越普及,对LED电源的需求也越来越大,由于LED照明电源要求:民用照明PF值必需大于0.7,商业照明必需大于0.9。对于10~70W的LED驱动电源,一般采用单级PFC来设计。即节省空间又节约成本。接下来我们来探讨一下单级PFC高频变压器设计。

                以一个60W的实例来进行讲解:

                输入条件:

                电压范围:176~265Vac 50/60Hz

                PF>0.95

                THD<25%

                效率ef〉0.87

                输出条件:

                输出电压:48V

                输出电流:1.28A

                第一步:选择ic 和磁芯:

                Ic用士兰的SA7527,输出带准谐振,效率做到0.87应该没有问题。

                按功率来选择磁芯,根据以下公式:

                Po=100*Fs*Ve

                Po:输出功率;100:常数;Fs:开关频率;Ve:磁芯体积。

                在这里,Po=Vo*Io=48*1.28=61.44;工作频率选择:50000Hz;则:

                Ve=Po/(100*50000)

                =61.4/(100*50000)=12280 mmm

                PQ3230的Ve值为:11970.00mmm,这里由于是调频方式工作。完全可以满足需求。可以代入公式去看看实际需要的工作频率为:51295Hz。

                第二步:计算初级电感量。

                最小直流输入电压:VDmin=176*1.414=249V。

                最大直流输入电压:VDmax=265*1.414=375V。

                最大输入功率:Pinmax=Po/ef=61.4/0.9=68.3W(设计变压器时稍微取得比总效率高一点)。

                最大占空比的选择: 宽电压一般选择小于0.5,窄电压一般选择在0.3左右。考虑到MOS管的耐压,一般不要选择大于0.5 ,220V供电时选择0.3比较合适。在这里选择:Dmax=0.327。

                最大输入电流: Iinmax=Pin/Vinmin=68.3/176=0.39 A

                最大输入峰值电流:Iinmaxp=Iin*1.414=0.39*1.414=0.55A

                MOS管最大峰值电流:Imosmax=2*Iinmaxp/Dmax=2*0.55/0.327=3.36A

                初级电感量:Lp= Dmax^2*Vin_min/(2*Iin_max*fs_min)*10^3

                =0.327*0.327*176/(2*0.39*50000)*1000

                =482.55 uH

                取500uH。

                第三步:计算初级匝数NP:

                查磁芯资料,PQ3230的AL值为:5140nH/N^2,在设计反激变压器时,要留一定的气息。选择0.6倍的AL值比较合适。在这里AL我们取:

                AL=2600nH/N^2

                则: NP =(500/0.26)^0.5=44

                第四步:次级匝数NS:

                VOR=VDmin*Dmax

                =249*0.327=81.4

                匝比n=VOR/Vo=81.4/48=1.696

                NS=NP/n=44/1.686=26

                第五步:计算辅助绕组NA

                查看IC的datasheet,知道VCC为11.5~30V。在这选16V。

                NA=NS/(Vo*VCC)=26/(48/16)=8.67 取9。

                绕法:

                电话:0755-81782635
                传真:0755-81782354
                邮件:jie.ja@163.com
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