LED驅(qū)動(dòng)電源單極PFC反激式開關(guān)電源的設(shè)計(jì)（一）

最小開關(guān)頻率Fsw-min出現(xiàn)在最小輸入電壓的正弦峰值處。系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，最小開關(guān)頻率Fsw-min一般設(shè)定在35kHz或更高。

確定變壓器反射電壓VOR,反射電壓定義為： VOR=n(Vout+Vf)， VOR的取值影響MOSFET與次級(jí)整流管的選取以及吸收回路的設(shè)計(jì)。

5.2.2變壓器設(shè)計(jì)

首先確定初級(jí)電感量，電感的大小與最小開關(guān)頻率的確定有關(guān)，最小開關(guān)頻率發(fā)生在輸入電壓最小且滿載的時(shí)候，由公式推導(dǎo)有：

其中Ko 定義為輸入電壓峰值與反射電壓的比值，即

一般說來Ko越大PF 值會(huì)越低，總的THD%會(huì)越高。

確定初級(jí)電感量LP后，就該選擇變壓器磁芯了，可以參考公式AP=AE×AW選取，然后根據(jù)選定的磁芯，確定初級(jí)最小繞線圈數(shù)Npmin來避免變壓器飽和，參考公式：

然后確定次級(jí)繞組匝數(shù)，初次級(jí)的匝比由VRO決定：

同理推導(dǎo)并根據(jù)規(guī)格書定義的Vcc電壓可以得出Vcc繞組的匝數(shù)，LD7830的Vcc典型值設(shè)定在16V。

定義：

LP:初級(jí)電感量

NP:初級(jí)匝數(shù)

IPKP:初級(jí)峰值電流

BM:最大磁通飽和密度

AE:磁芯截面積

Po:輸出功率

5.2.3 初級(jí)吸收回路設(shè)計(jì)

當(dāng)MOSFET關(guān)斷時(shí)，由于變壓器漏感的存在，在MOSFET的漏端會(huì)出現(xiàn)一個(gè)電壓尖峰，過大的電壓加到MOS管的D極會(huì)引起MOS擊穿，而且會(huì)對(duì)EMI造成影響，所以要增加吸收回路來限制漏感尖峰電壓。典型的RCD吸收回路如圖三所示：

圖三

RCD回路的工作原理是：當(dāng)MOSFET的漏端電壓大于吸收回路二極管D1陰極電壓時(shí)，二極管D1導(dǎo)通，吸收漏感的電流從而限制漏感尖峰電壓。設(shè)計(jì)中，緩沖電容C1兩端的電壓Vsn要設(shè)定得比反射電壓VRO高50--100V,如圖四所示，稱為漏感電壓ΔV, Vsn不能設(shè)計(jì)太低，設(shè)計(jì)太低將增加RCD吸收回路功耗。緩沖電容C1的設(shè)計(jì)根據(jù)能量平衡，

圖四

IPKPMAX為全電壓范圍內(nèi)IPKP的最大值，緩沖電容C1SN要承受大電流尖峰，要求其等效串聯(lián)電阻ESR很小，R1根據(jù)功耗選擇合適的W數(shù)，阻值一般在47K-120K之間，

,吸收回路二極管D1通常選擇快恢復(fù)二極管，且導(dǎo)通時(shí)間也要求快，反向擊穿電壓要求大于選擇的MOSFET 的擊穿電壓BVDSS,一般在65W以下應(yīng)用場合選用額定電流1A的快恢復(fù)二極管作為吸收回路二極管。