利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)單片開關(guān)電源講座
(3)TOPSwitch關(guān)斷且次級(jí)電路處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),
次級(jí)電壓會(huì)感應(yīng)到初級(jí)。感應(yīng)電壓UOR與UI相疊加后,加至內(nèi)部功率開關(guān)管(MOSFET)的漏極上。此時(shí)初級(jí)漏感釋放能量,并在漏極上產(chǎn)生尖峰電壓UL。由于上述不利情況同時(shí)出現(xiàn),極易損壞芯片,因此需給初級(jí)增加鉗位保護(hù)電路。利用TVS器件來吸收尖峰電壓的瞬間能量,使上述三種電壓之和不超過漏-源擊穿電壓U(BR)DS值。
表4確定UOR、UB值
U(V) | UOR(V) | UB(V) |
---|---|---|
固定輸入:100/115 | 60 | 90 |
通用輸入:85~265 | 135 | 200 |
固定輸入:230±15% | 135 | 200 |
[步驟5]根據(jù)UImin和UOR來確定最大占空比Dmax
Dmax的計(jì)算公式為:Dmax=×100%(1)
(1)MOSFET的通態(tài)漏-源電壓UDS(ON)=10V。
(2)應(yīng)在U=Umin時(shí)確定Dmax。
若將UOR=135V、UImin=90V、UDS(ON)=10V一并代入式(1),可計(jì)算出Dmax=64.3%,這與典型值67%非常接近。Dmax隨著U的升高而減小,例如當(dāng)U=Umax=265V時(shí),Dmax=34.6%。
[步驟6]確定初級(jí)脈動(dòng)電流IR與初級(jí)峰值電流IP的比值KRP
定義比例系數(shù)
KRP=IR/IP(2)
(1)當(dāng)U確定之后,KRP有一定的取值范圍。在110V/
115V或?qū)挿秶妷狠斎霑r(shí),可選KRP=0.4,當(dāng)230V輸入時(shí),取KRP=0.6。
(2)在整個(gè)迭代過程中,可適當(dāng)增大KRP的值,但不得超過表5中規(guī)定的最大值。
表5確定KRP
U(V) | KRP | |
---|---|---|
最小值(連續(xù)模式) | 最大值(不連續(xù)模式) | |
固定輸入:100/115 | 0.4 | 1.0 |
通用輸入:85~265 | 0.4 | 1.0 |
固定輸入:230±15% | 0.6 | 1.0 |
計(jì)算下列參數(shù)(電流單位均取A):
(1)輸入電流的平均值IAVGIAVG=(3)
(2)初級(jí)峰值電流IPIP=(4)
(3)初級(jí)脈動(dòng)電流IR〔可由式(2)求得〕
(4)初級(jí)有效值電流IRMSIRMS=IP(5)
[步驟8]根據(jù)電子數(shù)據(jù)表格和所需IP值,選擇TOPSwitch芯片
(1)所選極限電流最小值ILIMIT(min)應(yīng)滿足
0.9ILIMIT(min)≥IP(6)
(2)若芯片散熱不良,則選功率稍大些的芯片。
[步驟9和步驟10]計(jì)算芯片的結(jié)溫Tj
(1)計(jì)算結(jié)溫TjTj=〔IRMS2×RDS(ON)+CXT(UImax+UOR)2f〕·
RθA+25℃(7)
式中:CXT是漏極結(jié)點(diǎn)的等效電容。括號(hào)內(nèi)第二項(xiàng)代表當(dāng)交流輸入電壓較高時(shí),由于CXT不斷被充放電而引起的開關(guān)損耗,可用PCXT表示。
評(píng)論