利用計算機設計單片開關電源講座
(3)TOPSwitch關斷且次級電路處于導通狀態(tài)時,
次級電壓會感應到初級。感應電壓UOR與UI相疊加后,加至內(nèi)部功率開關管(MOSFET)的漏極上。此時初級漏感釋放能量,并在漏極上產(chǎn)生尖峰電壓UL。由于上述不利情況同時出現(xiàn),極易損壞芯片,因此需給初級增加鉗位保護電路。利用TVS器件來吸收尖峰電壓的瞬間能量,使上述三種電壓之和不超過漏-源擊穿電壓U(BR)DS值。
表4確定UOR、UB值
U(V) | UOR(V) | UB(V) |
---|---|---|
固定輸入:100/115 | 60 | 90 |
通用輸入:85~265 | 135 | 200 |
固定輸入:230±15% | 135 | 200 |
[步驟5]根據(jù)UImin和UOR來確定最大占空比Dmax
Dmax的計算公式為:Dmax=×100%(1)
(1)MOSFET的通態(tài)漏-源電壓UDS(ON)=10V。
(2)應在U=Umin時確定Dmax。
若將UOR=135V、UImin=90V、UDS(ON)=10V一并代入式(1),可計算出Dmax=64.3%,這與典型值67%非常接近。Dmax隨著U的升高而減小,例如當U=Umax=265V時,Dmax=34.6%。
[步驟6]確定初級脈動電流IR與初級峰值電流IP的比值KRP
定義比例系數(shù)
KRP=IR/IP(2)
(1)當U確定之后,KRP有一定的取值范圍。在110V/
115V或寬范圍電壓輸入時,可選KRP=0.4,當230V輸入時,取KRP=0.6。
(2)在整個迭代過程中,可適當增大KRP的值,但不得超過表5中規(guī)定的最大值。
表5確定KRP
U(V) | KRP | |
---|---|---|
最小值(連續(xù)模式) | 最大值(不連續(xù)模式) | |
固定輸入:100/115 | 0.4 | 1.0 |
通用輸入:85~265 | 0.4 | 1.0 |
固定輸入:230±15% | 0.6 | 1.0 |
計算下列參數(shù)(電流單位均取A):
(1)輸入電流的平均值IAVGIAVG=(3)
(2)初級峰值電流IPIP=(4)
(3)初級脈動電流IR〔可由式(2)求得〕
(4)初級有效值電流IRMSIRMS=IP(5)
[步驟8]根據(jù)電子數(shù)據(jù)表格和所需IP值,選擇TOPSwitch芯片
(1)所選極限電流最小值ILIMIT(min)應滿足
0.9ILIMIT(min)≥IP(6)
(2)若芯片散熱不良,則選功率稍大些的芯片。
[步驟9和步驟10]計算芯片的結溫Tj
(1)計算結溫TjTj=〔IRMS2×RDS(ON)+CXT(UImax+UOR)2f〕·
RθA+25℃(7)
式中:CXT是漏極結點的等效電容。括號內(nèi)第二項代表當交流輸入電壓較高時,由于CXT不斷被充放電而引起的開關損耗,可用PCXT表示。
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