12V電源適配器電路參數設計

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12V電源適配器電路參數設計

6w電源適配器電路參數設計可按下面步驟進行 :

①確定系統規格 ;
②確定輸入整流濾波電容和 DC 電壓范圍 ;
③確定大占空比 ;
④確定輸出電感器電流的紋波因數 ;
⑤確定變壓器的合適磁芯和初級匝數的較小圈數以防止磁芯飽和 ;
⑥確定變壓器每個繞組的匝數 ;
⑦根據 RM S電流值確定變壓器每個繞組的導線直徑 ;
⑧確定輸出電感器的合適磁芯與匝數 ;
⑨根據輸出額定電壓與額定電流值確定次級整流二極管 ;
○10根據電壓與電流紋波確定次級輸出濾波電容 ;
○11設計 RCD緩沖網絡 ;
○12設計 TL431反饋補償網絡。
飛兆半導體公司為了簡化設計師的工作并提高其工作效率 , 免費提供稱為 FPS設計助手 (Fairchild Powe r System design assistan t)軟件設計工具。圖 3中的有關元器件參數即是根據在 FPS 設計助手中計算 , 再經裝機調整后確定的 , 兩者基本一致。

電源適配器變壓器設計
開關電源中高頻變壓器性能的優劣 , 不僅對電源適配器效率有較大影響 , 而且直接關系到電源適配器的其他技術指標和電磁兼容性。為此 , 一個高效率的高頻變壓器應符合直流損耗和交流損耗低、漏感小、繞組本身的分布電容及各繞組之間的耦合電容小等條件。
本適配器的高頻變壓器參數在 FPS 設計助手中可輕松算出。依此數據繞制而成的高頻變壓器經上機測試后 , 有關參數可能要進行適當調整。變壓器應采用夾層繞法 (俗稱三明治繞法 )以減少漏感。

電源適配器PCB設計
在連接 U1、C2、高頻變壓器初級繞組的引線上有高頻開關電流通過 , 容易引起共模電磁干擾 , 因此上述引線應盡量短 , 以使印制板尺寸與環路面積較小。漏極箝位保護電路的 C3、R7、D5與變壓器初級繞組的引線要盡量短。接于高頻變壓器次級繞組的輸出二極管和輸出濾波電容器的回路面積應較小。此外在二極管陽極、陰極端的銅箔面積應足夠大 , 以承受較大的電流與利于散熱。光耦的引腳和源極腳走線應盡量短 , 可使噪聲耦合較小。
適配器 PCB必須符合安規要求 :
①交流電源適配器進線 , 保險絲之前兩線較小安全距離不小于 6 mm , 兩線與機殼或機內接地較小安全距離不小于 8 mm ;
②保險絲后的走線要求 :零、火線較小爬電距離不小于3 mm;
③高壓區與低壓區較小爬電距離不小于 8mm , 不足 8 mm 或等于 8 mm 的 , 須開 2 mm 的安全槽 ;
④高壓區須有高壓示警標識的絲印 ;高壓區須用絲印框住 , 框條絲印須不小于 3 mm 寬 ;
⑤高壓整流濾波正負之間較小安全距離不小于 2 mm。

其它
在適配器的設計過程中 , 同時還必須很好的考慮并解決散熱問題以及電磁兼容 (EMC )問題。
散熱問題主要考慮發熱元器件本身的散熱及整個適配器內部工作熱量產生的溫升兩方面的問題。
抑制開關電源適配器的噪聲一般主要通過濾波、變壓器的繞制與屏蔽這三種手段加以抑制。本適配器中為防止高頻變壓器的泄漏磁場對相鄰電路造成干擾 , 把一銅片環繞在變壓器外部構成屏蔽帶并接地。
該屏蔽帶相當于短路環 , 能對泄漏磁場起到抑制作用 , 有效地降低了輸出紋波。

結束語
設計完成的適配器實測主要指標 :
①精度 :±2%;
②紋波 :50 mV;
③效率 :83%;
④建立、上升、保持時間 :100 m s、80 m s、30 m s;
⑤重量 :200 g。
該型適配器現已通過有關安全性與 EM C 性能測試 , 投入批量生產。其性能優良 , 成本低廉 , 有較好的推廣價值。

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| 發布時間：2018.06.29 來源：電源適配器廠家

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