ON 低功耗Flyback 反激變壓器計算3 

各位前輩 我從接觸反激開關電源開始到現在只有一個月左右的時間，期間看了一些資料和書籍，就是想自己設計一個簡單的單路輸出的5V 2A的反激開關電源，現在將我的設計過程發出來給大家看看，請求大家像老師改學生的作業一樣幫我改改里面有沒有算錯了的參數，因為我算到后面那個Ap值只有0.16左右 感覺不對啊！！在這里謝謝大家了~

下面是我的計算過程 我將其展示出來并將我主要的參考文檔-安森美的一篇計算反激開關電源的也展示給大家 ，請大家幫幫我看哪里出錯了 謝謝了~

要求采用途中所示的開關電源芯片，LD7539，輸入交流電壓范圍為VAC185V到VAC265V  輸出功率為5V 2A。 效率為75%。其他要求暫無。

第一：確定繞組數

首先根據提供的方案，知道該反激變壓器有三個繞組，一次側兩個，二次側一個，一次側上面的那個繞組為整流濾波后的輸入，一次側下面繞組為開關電源IC提供電源電壓。二次側繞組為開關電源輸出。

第二：電源部分設計：

輸出功率為5V 2A，即Pout=Vout*Iout=10W

根據開關電源IC的DATASHEET，提供給芯片的電源電壓VCC=16V,

變換器最小直流整流電壓為Vbulk-min=√2×185=262V。

預計輸入功率Pin=Pout/η=10/0.75=13.3W。

平均輸入電流Iin-avg=Pin/Vbulk-min=0.05A。

Cbulk的取值為Cbulk=Pout×3uF=13.3×3=39.9uF取47uF  （該經驗來自《精通開關電源》）

耐壓為VACmax×√2=374,取400V即可。

根據開關電源IC的DATASHEET可知開關頻率為Fsw=65K。

盡量使用較經濟的耐壓為600V的MOSFET作為開關管，留出10%的余量則為540V（該經驗來源于<精通開關電源>）。

鉗位電壓Vclamp=0.9×BVdss-Vbulk-max=540V-√2×265=166V。

一次側的反射電壓VOR=Vclamp/1.4=166/1.4=119V(該經驗來自《精通開關電源設計》)

尖鋒漏感電壓Vleak=Vlamp-VOR=166V-119V=47V。

最大占空比DCmax=VOR/(VOR+Vbulk-min)=119V/(119V+262)=0.31。（CCM工作模式）。

次初級匝數比N=（Vout+Vd）/VOR=(5+1)/119=0.05。

反射到初級繞組的等效電感平均電流IL-avg=Iin-avg/ DCmax=0.05A/0.31=0.16A。

反激變壓器的電流紋波率通常取r=0.5(該經驗來自《精通開關電源》)

初級繞組等效電感的峰值電流Ipeak=IL-avg×(1+r/2)=0.2A。

電流紋波值ΔI=r×IL-avg=0.5×0.16A=0.08A。

變壓器初級繞組電感Lprim=(Vbulk-min×DCmax)/(Fsw×ΔI)=(262×0.31) /(65000×0.08)=15.6mH。

初級繞組的電流的最大均方根值

=√（0.31×（0.2×0.2-0.2×0.08+0.08×0.08/3））=0.09A

次級繞組的電流的最大值 Isec-peak=Ipeak/N=0.2A/0.05=4A

次級繞組的電流紋波值 ΔIsec=ΔI/N=0.08/0.05=1.6A

流過次級繞組的電流的最大均方根值

Isec-RMS=√（(1-0.31)×(16-4×1.6+1.6×1.6/3)）=2.685A

Q1導電損耗應該是接近輸出功率（Pout）的1%，因此開關管的靜態導通電阻

RDS(on)≤Pout/(100×IprimRMS×IprimRMS)=10/(100×0.09×0.09)=12Ω

根據以上參數選擇恰當的MOSFET：VDSMAX、Ipeak、ton、toff

VSSMAX=600V

Ipeak=0.2A

Ton=T*Dcmax=1/65000×0.31=4.77nS(CCM)

Toff=1/f-Ton=10.63nS

CS引腳上的電流檢測電阻Rs=VLIM/Ipeak=0.85V/0.2A=4.25Ω取4.7Ω

Rs的功耗Ps=Iprim-RMS×Iprim-RMS×Rs=0.09×0.09×4.7=0.038W

二極管D1的選擇

反向電壓Vreverse=Vbulk-max×N+Vout=374V×0.05+5V=24V

Isec-peak=4A

輸出電容Cout的選擇

Cout≥(Iout×Dcmax)/(Vout-ripple×Fsw)=2A×0.31/（5×2%×65000）=（這里取Vout,ripple為2%Vo）=95.38uF，取100uF 15V即可。

ESR≤Vout-ripple/Isec-peak=5×2%/4A=0.025Ω

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RCD鉗位-一階疊代

Rclamp=2Vleak×Vclamp/(Lleak×Ipeak×Ipeak×Fsw)   (Lleak為一次側漏感)

Cclamp≥Vclamp/(Vripple×Rclamp×Fsw)=

（輸入濾波電容的紋波電壓Vripple一般取5%~10%Vclamp）

瞬態電壓抑制器的功耗為Pclamp=Vclamp×Vclamp/Rclamp

選擇磁芯：Ve=0.7×(2+r)的平方×Pin/(r×f)=1.79cm3(該經驗來自<精通開關電源>)

查數據手冊可得：應該選擇的磁芯的型號為EI25,其中咨詢了一些前輩們，推薦用EI22，后經過再三考量生怕作為初學者繞不下去的事情發生，還是選擇了EI25好繞點。