利用计算机设计单片开关电源讲座
[步骤26]选择输出整流管
输出整流管宜采用肖特基二极管,此类管子的压降低、损耗小,能提高电源效率。典型产品有MOTOROLA公司生产的MBR系列。要求管子的最高反向工作电压URM≥2U(BR)S,〔U(BR)S为整流管实际承受的最大反向峰值电压〕;其标称电流IF1≥3IO(IO为最大连续输出电流)。
肖特基二极管的最高反向工作电压一般不超过100V,仅适合做低压、大电流整流用。当UO≥30V时,需用耐压100V以上的超快恢复二极管来代替肖特基二极管,此时电源效率会略有下降。
[步骤27]利用步骤23得到的IRI,选择输出滤波电容COUT
(1)滤波电容在105℃、100kHz时的纹波电流应≥IRI。
(2)要选择等效串联电阻很低的电解电容器。等效串联电阻的英文缩写为ESR,符号为r0。它表示在电容器的等效电路中,与之相串联的代表电容器损耗的等效电阻,简称串联损耗电阻。输出的纹波电压URI由下式决定:
URI=ISP·r0(25)
式中的ISP由步骤23得到。
(3)为减小大电流输出时的纹波电流IRI,可将几只滤波电容并联使用,以降低电容总的r0值和等效电感L0。
(4)COUT的容量与最大输出电流IOM有关。例如,当UO=5~24V、IOM=1A时,COUT取330μF/35V;IOM=2A时COUT应取1000μF/35V。
[步骤28~29]当输出端的纹波电压超过规定值时,应再增加一级LC滤波器
(1)滤波电感L=2.2μH~4.7μH。当IOM小于
1A时可采用由非晶合金磁性材料制成的磁珠;大电流时须选用磁环绕制而成的扼流圈。
(2)为减小L上的压降,宜选较大些的滤波电感或增大线径。通常可取L=3.3μH。
(3)滤波电容C取120μF/35V,要求其r0很小。
[步骤30]选择反馈电路中的整流管
见表7。表中的URM为整流管最高反向工作电压,U(BR)FB是由步骤24得到的,要求:
URM≥1.25U(BR)FB(26)
[步骤31]选择反馈滤波电容
应取0.1μF/50V的陶瓷电容器。
表7选择反馈电路中的整流管
整流管类型 | 整流管型号 | 最高反向工作电压URM(V) | 生产厂家 |
---|---|---|---|
玻封高速开关硅二极管 | IN4148 | 75 | 国产 |
超快恢复二极管 | BAV21 | 200 | Philips公司 |
UF4003 | 200 | GI公司 |
[步骤32]选择控制端电容及串联电阻
控制端电容一般取47μF/10V,普通电解电容即可。与之相串联的电阻可选6.2Ω/0.25W。在不连续模式下可去掉此电阻。
[步骤33]按从表2中选定的那种反馈电路,选取元器件值。
[步骤34]选择输入整流桥
(1)整流桥的反向击穿电压UBR应满足下式要
求:UBR≥1.25Umax(27)
式中的Umax值从第步骤1得到。
(2)设输入有效值电流为IRMS,整流桥额定的有效值电流为IBR,应当使IBR≥2IRMS。计算IRMS的公式如下:IRMS=(28)
式中:cosφ为开关电源的功率因数,一般为0.5~0.7。若无可信的数据,可选cosφ=0.5。
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