多路輸出單端反激式開關(guān)電源原理及設(shè)計

初級峰值電流IP為：

其中，KRP為初級紋波電流IR與初級峰值電流IP的比值，當(dāng)電壓為寬范圍輸入時，可取0.9。將Dmax=64.3％代入得，IP=0.518A。

確定初級繞組電感LP

其中，損耗分配系數(shù)Z=0.5，IP=0.518A，KRP=0.4，PO=10W，代入得：LP≈1265μH。

確定繞組繞制方法

并計算各繞組的匝數(shù)

初級繞組的匝數(shù)NP可以通過下式計算：

其中，磁芯截面積SJ=0.41cm2，磁芯最大磁通密度BM=60，IP=0.518A，LP≈1265μH，代入可得NP=26.6，實取30匝。

次級繞組采用堆疊式繞法，這也是變壓器生產(chǎn)廠家經(jīng)常采用的方法，其特點是由5V繞組給12V繞組提供部分匝數(shù)，而24V繞組中則包含了5V、12V的繞組和新增加的匝數(shù)。堆疊式繞法技術(shù)先進，不僅可以節(jié)省導(dǎo)線，減小線圈體積，還可以增加繞組之間的互感量，加強耦合程度。以本電源為例，當(dāng)5V輸出滿載而12V和24V輸出輕載時，由于5V繞組兼作12V、24V繞組的一部分，因此能減小這些繞組的漏感，可以避免因漏感使12V、24V輸出電路中的濾波電容被尖峰電壓充電到峰值，即產(chǎn)生所謂的峰值充電效應(yīng)，從而引起輸出電壓不穩(wěn)定。這里將5V繞組作為次級的始端。

對于多輸出高頻變壓器，各輸出繞組的匝數(shù)可以取相同的每伏匝數(shù)。每伏匝數(shù)nO可以由下式確定：

其單位是匝／VO將NS取5匝，UO1=5V，UF1=0.4V(肖特基整流管導(dǎo)通壓降)代入上式得到nO=0.925匝／V。

對于24V輸出，已知UO2=24V，UF2=0.4V，則該路輸出繞組匝數(shù)為NS2=0.925 匝／V×(24V十0.4V)=22.57匝，實取22匝。

對于12V輸出，已知UO3=12V，UF2=0.4V，則該路輸出繞組匝數(shù)為NS2=0.925匝／V ×(12V+0.4V)=11.47匝，實取11匝。

對于反饋繞組，已知UF=12V，UF3=0.7V(硅快速恢復(fù)整流二極管導(dǎo)通壓降)，則該路輸出繞組匝數(shù)為NS2=0.925匝／V×(12V+0.4V)=11.47匝，實取11匝。

確定初／次級導(dǎo)線的內(nèi)徑

首先根據(jù)初級層數(shù)d、骨架寬度b和安全邊距M，利用下式計算有效骨架寬度bE(單位是mm)：

bE=d(b-2M) (7)

將d=2，b=8.43mm，M=0代入上式可得bE=16.86mm。

利用下式計算初級導(dǎo)線的外徑(帶絕緣層)DPM：

DPM=bE／NP (8)

將bE=16.86mm，NP=78匝代人得DPM=0.31mm，扣除漆皮厚度，裸導(dǎo)線內(nèi)徑DPM=0.26mm。與直徑0.26mm接近的公制線規(guī)為0.28mm，比0.26mm略粗完全可以滿足要求，而0.25mm的公制線規(guī)稍細，不宜選用。而次級繞組選用與初級相同的導(dǎo)線，根據(jù)電流的大小，采用多股并繞的方法繞制。

試驗數(shù)據(jù)

該開關(guān)電源的輸人特性數(shù)據(jù)見表1，在u=85～245V的寬范圍內(nèi)變化時，主路輸出UO1=5V(負載為65Ω)的電壓調(diào)整率SV=±0.2％，輸出紋波電壓最大值約為67mV；輔助輸出UO2=24V(負載為250Ω)，輸出紋波電壓最大值約為98mV；輔助輸出UO3=12V(負載為100Q)，輸出紋波電壓最大值約為84mV。