無(wú)論采用哪一種方法，在任何工作狀態(tài)下都必須保證光耦的集電極電壓達(dá)到8V，這樣才能確保DPA-Switch的偏置電壓達(dá)到12V的下限。

上面給出的三種方法中，第一種方法最簡(jiǎn)單，只需要在光耦的集電極和直流輸入端之間串接一只齊納二極管。增加齊納二極管一方面是為了限壓，更重要的則是為了限制光耦的耗散。這種方法的缺點(diǎn)是效率低，只適用于18V－36V的低輸入電壓應(yīng)用場(chǎng)合。

在第二種方法中，功率變壓器上的偏置繞組應(yīng)與整流二極管的正極相連，以保證其在DPA-Switch工作時(shí)導(dǎo)通。由于偏置電壓的大小與輸入電壓成正比，因此輸入電壓越高，變換器的效率也越低。但是與第一種方法相比，對(duì)變換器效率的影響還是可以承受的。

第三種方法是在輸出耦合電感上增加一個(gè)偏置繞組。當(dāng)變換器工作在連續(xù)導(dǎo)通模式下時(shí)，這種方法最為適宜，而且效率最高。不足之處在于提高了輸出耦合電感的成本和復(fù)雜程度。偏置電壓的大小可以通過(guò)改變?cè)驯?、偏置電容的大小以及最小?fù)載進(jìn)行調(diào)節(jié)。

5.3.3 變壓器

變壓器是變換器設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵。可以在PI Expert專用設(shè)計(jì)軟件的協(xié)助下完成變壓器的設(shè)計(jì)工作。

（1）匝比

變壓器最重要的參數(shù)是原邊和副邊之間的匝比。該匝比應(yīng)能保證變換器在最低輸入電壓條件下，維持正常的輸出電壓。在圖20所示的變換器中，輸入電壓下限為36V。而在實(shí)際當(dāng)中，考慮到欠壓鎖定電路的容差，輸入電壓可能會(huì)低至29V。該值減去變換器在滿載時(shí)DPA-Switch的漏－源電壓和變壓器繞組高頻交流電阻上的壓降，然后乘以最大占空比，再除以滿載時(shí)輸出電壓與輸出整流二極管壓降的和，所得結(jié)果就是變壓器匝比的上限。注意，由于DPA-Switch采用電壓模式控制，其最大占空比可以超過(guò)50％。

（2）磁芯和繞組

選擇磁芯時(shí)需要著重考慮的是磁芯的材質(zhì)，所選磁芯的材質(zhì)必須保證在DPA-Switch工作頻率下的損耗最低。同時(shí)還要綜合考慮溫度、繞組面積、磁芯截面積以及磁芯表面積與磁芯體積之間的比率等因素對(duì)功耗及變壓器熱阻的影響。變壓器設(shè)計(jì)完成后，還需要通過(guò)樣機(jī)進(jìn)行校驗(yàn)，以確保變壓器在變換器實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的溫升符合設(shè)計(jì)要求。

選擇繞組的線徑時(shí)，必須要考慮趨膚效應(yīng)和臨近效應(yīng)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)輸出電流超過(guò)6A時(shí)，繞組最好采用扁平薄銅帶。

（3）其他

繞線長(zhǎng)度應(yīng)盡可能的短，否則繞組本身的阻性損耗將不可忽略。

為了減小損耗，應(yīng)盡可能的減小變壓器的漏感，推薦初級(jí)繞組和次級(jí)繞組采用間繞方式。另外，繞制變壓器時(shí)無(wú)需留氣隙。

如果變壓器上繞有偏置繞組，其匝數(shù)必須足夠多，以保證在最低輸入電壓條件下維持8V的偏置電壓。

交流磁通密度對(duì)磁芯的損耗也有影響。因此，交流磁通密度必須保持在1000－1500高斯之間。

5.3.4 輸出電感

輸出電感的電感量主要取決于變換器對(duì)輸出紋波電流的要求。如果輸出電感較小，就必須增大輸出電容的容量，以使紋波電流的大小符合設(shè)計(jì)要求。注意，必須選用低ESR的輸出電容。輸出電感中的紋波電流較大，意味著DPA-Switch中的峰值電流也較大，最終將導(dǎo)致系統(tǒng)損耗的增加及效率的降低。

設(shè)計(jì)輸出電感主要參照紋波電流峰－峰值與電感平均電流的比值K△I。K△I越小，表示輸出電感量越大，輸出紋波電流越低。該值的選取應(yīng)綜合考慮輸出電感的體積、輸出電容的大小、效率以及成本等因素。推薦K△I的取值在15％至20％之間。如果K△I過(guò)高，將會(huì)導(dǎo)致輸出電容上的應(yīng)力和紋波電壓的增大。為減小阻性損耗，輸出電感繞組的匝數(shù)也應(yīng)盡可能的少。另外，選用低損耗材質(zhì)的磁芯。

在用PI Expert專用設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，程序會(huì)自動(dòng)計(jì)算出輸出電感量、RMS電流以及峰值貯存能量等參數(shù)。在選用磁環(huán)時(shí)需要參考峰值貯存能量這一參數(shù)，該參數(shù)關(guān)系到磁環(huán)是否會(huì)飽和。

如果輸出電感上繞有偏置繞組，應(yīng)確保該繞組能夠向光耦提供12V的偏置電壓。偏置繞組的匝數(shù)可以通過(guò)輸出電壓最低值、輸出整流二極管以及偏置整流二極管最大正向壓降計(jì)算得到。

5.3.5 DPA-Switch的選取