反激FPS设计助手

蓝色单元格为输入参数红色单元格为输出参数最小输入电压（Vline_min):85V.rms最大输入电压（Vline_max):265V.rms输入电压频率(fL):60HZVoIoPoKL用于反馈控制的第一输出5.00V2.40A12.0W25%第二输出12.00V3.00A36.0W75%第三输出0.00V0.00A0.0W0%第四输出0.00V0.00A0.0W0%第五输出0.00V0.00A0.0W0%第六输出0.00V0.00A0.0W0%最大输出功率(Po)48.00W估计效率(Eff)80.00%最大输入功率(Pin)60.00WDC电容100uFDC电压纹波33V最小DC电压87V最大DC电压375V最大占空比0.45最大标称MOSFET电压446V反射至初级的输出电压71VFPS的开关频率(KHZ)67Khz纹波因数0.28初级侧电感(Lm)680uH最大漏极峰值电流1.96ARMS漏极电流1.04ACCM模式中的最大DC电压VFPS设计助手1、定义SMPS的规格2、计算最小输入电压3、确定最大占空比(Dmax)4、确定变压器初级感量(Lm)3FPS的电流极限2.20A最大磁通密度增量0.35T饱和磁通量密度(Bsat)0.42T磁芯的AP估算值3929mm4磁芯的截面积(Ae)69mm2最少初级匝数51.6TVoVFVCC(采用VCC起始电压)12V1.2V9.6=10T用于反馈的第一输出电压5.00V0.5V4=5T第二输出12.00V1.2V9.6=10T第三输出0.00V0V0=T第四输出0.00V0V0=T第五输出0.00V0V0=T第六输出0.00V0V0=TVF:整流二极管的正相压降初级匝数52T14.7253足够多的匝数AL值(无间隙)2130nH/T2隙宽(中心磁柱间隙)0.30419mm直径并联IrmsA/mm2初级绕组0.5mm1T1.04A5.31VCC绕组0.3mm1T0.10A1.41第一输出绕组0.4mm4T3.73A7.41第二输出绕组0.4mm4T4.66A9.26第三输出绕组mmT#DIV/0!A#DIV/0!第四输出绕组mmT#DIV/0!A#DIV/0!第五输出绕组mmT#DIV/0!A#DIV/0!第六输出绕组mmT#DIV/0!A#DIV/0!铜面积18.457mm2填充系数0.2所需的窗口面积92.2843mm2反向电压Rms电流VCC二极管82V0.10A第一输出二极管34V3.73A第二输出二极管82V4.66A第三输出二极管0V#DIV/0!A第四输出二极管0V#DIV/0!A第五输出二极管0V#DIV/0!A第六输出二极管0V#DIV/0!A8、确定次级侧中的整流二极管#匝数n:7、确定每个输出的合适导线6、确定每个输出的匝数5、确定合适的磁芯和最小初级匝数3电容值ESR电流纹波电压纹波第一输出电容值1000uF30mR2.8A0.20653V第二输出电容值1000uF40mR3.56131A0.3375V第三输出电容值uF50mR#DIV/0!A#DIV/0!V第四输出电容值uF50mR#DIV/0!A#DIV/0!V第五输出电容值uF50mR#DIV/0!A#DIV/0!V第六输出电容值uF50mR#DIV/0!A#DIV/0!V初级侧漏电感4uH缓冲电容器标称电压120V缓冲电容器标称电压纹波因数5%缓冲器电阻器27.8821kΩ缓冲器电容器10.7061nF缓冲器电阻器的功耗0.51646W最大缓冲电容器电压134.474V最大MOSFET电压#######V控制---输出DC增益控制---输出零点HZ控制---输出RHP零点HZ控制---输出极点HZ分压电阻(R1)5.6kΩ分压电阻(R2)5.6kΩ光耦合器二极管电阻(RD)1kΩ431偏压电阻(Rbids)1.2kΩ反馈引脚电容器(CB)10nF反馈电容器(CF)33nF反馈电阻器(RF)4.7kΩ反馈积分器增益(fi)HZ反馈零点(fz)HZ反馈极点(fp)HZ9、确定输出电容器11、设计反馈控制电路10、设计RCD缓冲器3Aw磁芯的窗口面积(单位:mm2)Ae磁芯的截面积(单位:mm2)Bsat饱和磁芯密度(单位:特斯拉)△B正常工作状态下的最大磁通密度增量(单位:特斯拉)Co输出电容的电容值Dmax最大占空比Eff估计效率fL输入电压频率fS开关频率IdspeakMOSFET的最大峰值电流IdsrmsMOSFET的最大RMS电流IlimFPS内置的漏极电流限制值Isecrms每个次级绕组的RMS电流IDrms整流二极管的最大RMS电流Icaprms输出电容器的RMS纹波电流Io输出负载电流KL(n)第n组输出的负载比重KRF电流纹波因数Lm变压器初级电感量Losssn正常操作状态下缓冲网络的功耗Llk变压器初级侧漏电感Npmin变压器初级为避免发生磁芯饱和而须有的最小匝数Np初级侧匝数Ns1基准输出(主输出绕组)的匝数Po最大输出功率Pin最大输入功率Rc输出电容器的等效电阻(ESR)Rsn缓冲电阻器RL输出负载电阻Vlinemin最小输入电压文中符号一览表Vlinemax最大输入电压VDCmin最小DC电压(输入交流整流后得到的直流电压)VDCmax最大DC电压(输入交流整流后得到的直流电压)VdsnomMOSFET最大标称电压Vo1基准输出(主输出)的输出电压VF1基准输出(主输出)的二极管的正向压降Vcc*VCC的标称电压VFaVCC绕组的二极管正向压降VDCmax最大DC电压(输入交流整流后得到的直流电压)纹波VD整流二极管的最大反向耐电压△Vo输出电压纹波VRO反射电压Vsn正常操作状态下缓冲电容器电压△Vsn缓冲电容器电压纹波Vsnmax瞬变或过载条件下的最大缓冲电容器电压VdsmaxMOSFET的最大电压应力DOCPDF资料来源:决定系统规格：max：264.00Vmin：90.00V50.00HZ65.00W0.8675.58W决定输入滤波电容容值(CDC)及其电压VDC之范围VDC47.5070000ΔVDCmax为√2Vlinemin的10∼15％。100.01uFmin：79.75max:373.30决定最大之工作周期比（Dmax）0.4770.72V444.02V决定一次侧之电感值：65.000.400.00035750HIEDS2.02ΔI1.61Ipeak2.82以预设的效率可算出输入功率为：最小输入滤波电容容值(CDC)：由ΔVDCmax，可知最大及最小之VDCVAC输入电压范围（Vline）：AC输入频率：最大输出功率(Pout)：预估的效率(ηeff)涟波因素KRF：MOSFET的最大峰值电流及均方根电流一次侧之电感Lm：最大之工作周期比Dmax输出反射在一次侧之电压（VRO）MOSFET的最大标称电压（nominalvoltage）工作频率（KHZ）：PoPinmaxminmin2DClineDCVVVmaxmax2VlineDCVmin*max1maxDCROVDDVROlinedsVVVnommax2C:\DocumentsandSettings\ka文档Irms1.42决定适当铁心及一次侧最小绕线圈数ΔB0.20Ap0.00根据所选之铁心，避免变压器饱合之一次侧最小圈数如式:Ae98.00Bsat0.30Ilirn3.00Np_min36.48决定每一输出之圈数：Vf:0.80Vo:18.50Io:3.50输出电压之绕线圈数Ns:6.24VCC16.00VFA0.80Vcc辅助绕组圈数:Va5.43初级绕组区圈数：Np_min1:36.00使Np大于得到之Npmin。有时Npmin会远大于所求出之值。如此，需要改采较大之铁心。如果因空间限制或价格因素而无法使用较大铁心时，借着增加涟波因素（KRF）来减低Lm，如此一次侧最小圈数值亦会降低。NS1:6.166.00NA1:5.365.00AL:4840.00G4.46依每组输出均方根电流（rms）大小决定每组之绕线线径Isec_res:5.52根据耐电压与电流规格选择二次侧之整流二级体：Vd:120.37Id_rms:5.52MOSFET的最大峰值电流及均方根电流因有许多变量而只能大略的选择铁心。若有制造厂商之选择指南，可参照来选择适当的铁心，若无可参考之资料，则使用等式作为起点。根据电压与电流涟波选择输出电容：Icap_res:4.27△Vo:0.30Rc:0.30Co:-9.03ΔVDCmax为√2Vlinemin的10∼15％。PoPinDCLlinechinDCCfVDPV*2*2)1(*minmaxmaxminmin2DClineDCVVVmaxmax2VlineDCVmin*max1maxDCROVDDVROlinedsVVVnommax2使Np大于得到之Npmin。有时Npmin会远大于所求出之值。如此，需要改采较大之铁心。如果因空间限制或价格因素而无法使用较大铁心时，借着增加涟波因素（KRF）来减低Lm，如此一次侧最小圈数值亦会降低。使Np大于得到之Npmin。有时Npmin会远大于所求出之值。如此，需要改采较大之铁心。如果因空间限制或价格因素而无法使用较大铁心时，借着增加涟波因素（KRF）来减低Lm，如此一次侧最小圈数值亦会降低。