当电感量低出设计正常值时,达到同样的峰值电流需要的时间就更短。δt=l*δi/v,δi在dcm模式时等于峰值电流,而峰值电流是固定的。v就是vin,为常数。所以l低会造成δt下降,也就是ton下降。
根据伏秒平衡,ton*ipk*np=td*ipks*ns。np,ns为常数,ton的下降同样也造成td下降。由于td比上周期t为固定值,td下降造成t变小,所以频率就升高了。但是由于有最高频率的限制。所以设计时要注意在最重负载时,频率不能工作在最高频率,这样电感量的变化将得不到补偿。
应适当低于最高工作频率。电感量高出正常值时,结果当然是相反的。io=(td/t)*(np*ipk/ns)/2。只要ipk,td/t不变,输出电流也就不变。所以电感量变化引起的是频率的变化。从公式p=1/2*i*i*l*f也可以看出。i固定,输出功率不变,l的变化引起的是频率f的变化。但一定要注意最高工作频率限制。
图1
电源参数(7*1wled驱动):输入ac90-264v输出:25.8v0.3a;文中的方案采用芯联半导体的cl1100,从ic资料上可以看出td/t=0.5cs脚限制电压vth_oc为0.91vfb基准为2v。
占空比d取0.45vin取90v整流管vf取0.9最高开关频率取50khz变压器用ee16。
ae=19.3mm^2vcc供电绕组电压取22v(考虑到不同串数led的兼容性vcc绕组电压取得较高,但通常根据经验,取芯片最大值减去2v)。
计算次级峰值电流ipks:
io=(td/t)*ipsk/2
ipks=io*2/(td/t)=0.3*2/0.5=1.2a
计算反射电压vor:根据伏秒平衡
vin*ton=vor*td
vin*ton/t=vor*td/t
vin*d=vor*td/t
90*0.45=vor*0.5
vor=81v
计算匝比n:
vor=(vo vf)*n
n=81/(25.8 0.9)=3.03
计算初级峰值电流(考虑到初级电流一部分在转换时的损耗,如吸收中的一部分损耗,磁芯损耗,输出电容损耗,次级铜损)初级电流损耗取输出电流的7%:
ipk=ipks*(1 7%)/n=1.2*(1 7%)/3.03=0.424
计算初级电感量:
vin/l=δi/δtdcm模式时δi等于ipk
vin/l=ipk/(d/f)
l=vin*d/f/ipk=90*0.45/50k/0.424=1.91mh
计算初级圈数np,ns(b取0.3mt):
np=l*i/(ae*b)=1.91*0.424/(19.3*0.3)*10^3=140ts
ns=np/n=140/3=46.6ts取47ts时反算47*3.03=142ts
na=ns*va/(vo vf)=47*22/(25.8 0.9)=39ts
电压取样电阻:
当供电绕组电压取22v时,fb基准为2v,上下取样电阻正好为10比1,取6.8k和68k。
电流检测电阻rcs:
rcs=vth_oc/ipk=0.91/0.424=2.15用2.7并11欧电阻。
二极管反压=vin_max/n vo=264*1.41/3.03 25.8=149v取耐压200v的sf14。
mos耐压及漏感尖峰取vlk75v=vin_max vor vlk=373 81 75=529v考虑到功耗选用2n60。
通过以上的内容,相信大家对于小功率电源中psr控制电感量补偿的原理有了一定程度的了解。
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