TEA1520系列单片开关电源的应用电路及设计要点介绍

本文引用地址： //m.amcfsurvey.com/article/171520.htm

图4 输出功率与开关频率的关系曲线

3设计要点

下面介绍TEA1520系列单片开关电源的设计要点。需要指出，设计TEA1520系列时所用的公式与TOPSwitch－Ⅱ系列有所不同，原因之一是这两种芯片的特性存在差异，原因之二是在设计方法上二者有一定区别。下面以3W精密开关电源为例，介绍TEA1520系列的设计要点。

3.1 开关频率

通过选择振荡电阻与振荡电容值，即可设定开关频率，允许范围是20kHz～200kHz。取R2=7.5kΩ、C5=330pF时，开关频率f≈115kHz，可近似视为100kHz。振荡电容容量的允许范围是220～1000pF，不得小于220pF，否则电路可能不起振。如取C5=100pF时，欲设计f=200kHz，开关电源就无法正常工作。

3.2 高频变压器的设计

1）一次绕组的电感量LP

计算LP的公式为

LP=（1）

式中：IP为一次绕组的峰值电流。

2）磁芯的选择

所选用的磁芯应能满足存储最大能量并留有一定气隙宽度的要求。但二者之间也存在着矛盾，尽管增大气隙宽度可以存储更多的能量，但泄漏电感也会随之增大，因此应做综合考虑。高频变压器所存储的最大能量（EM）由下式确定：

EM=10－6IP2LP （2）

式中：IP、LP的单位分别取mA、mH，EM的单位是mJ。

计算每边留出气隙宽度的公式为

δ=（3）

式中：δ为磁芯每边留出的气隙宽度（单位是mm），一般取0.1～0.3mm；

SJ为磁芯有效截面积（单位是mm2）；

BM为最大磁通密度（单位是mT），一般可取275mT，这样在工作时不会进入磁饱和状态。

有关高频变压器磁芯的选择，可参阅表1。磁芯型号中的三组数字，分别表示磁芯的长度、宽度和厚度（单位是mm）。所选择的磁芯应符合下述条件

EM（δ1）≤EM≤EM（δ2） （4）

表1 磁芯的选择

所存储的最大容量EM/mJ		磁芯的型号	有效截面积SJ/mm2
δ1=0.1mm	δ2=0.3mm
0.10	0.23	E13/7/4	12.40
0.13	0.33	E16/12/5	19.40
0.14	0.34	E16/8/5	20.10
0.15	0.35	E13/6/6	20.20
0.20	0.45	E19/8/5	22.60
0.21	0.50	E20/10/5	31.20
0.27	0.62	E20/10/6	32.00
0.33	0.78	E25/9/6	38.40
0.38	0.88	E19/8/9	41.30
0.45	1.00	E25/13/7	52.00
0.64	1.40	E30/15/7	60.00
0.74	1.80	E31/13/9	83.20
0.74	1.80	E32/16/9	83.00
0.74	1.80	E34/14/9	80.70

举例说明，现采用E13／7／4型磁芯，查表1可知SJ=12.40mm2。已知LP=1.8mH，BM=275mT，令IP=330mA，分别代入式（2）和式（3），计算出

EM=10－6IP2LP=10－6×3302×1.8=0.19mJ

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