200W开关电源功率级设计方案

200W导言200W-500W的沟通电源设计，越来越需要功率因素校正(PFC)，以在削减电源线上的能源铺张，并增加最多来自电源插座的功率。这篇文章描述了一个用於液晶电视的200W电源的设计与构造，所以提到了很多留意事项，25mm冷却，低本钱。这些特徵对於将要应用的场合是不行或缺的。设计指标如下∶沟通输入电压∶85-265VRMS·功率因素∶>0.95·总输出功率∶200W·三个直流输出∶5V/0.3A12V/5A24V/6AFAN4800PFC/PWM(脉宽调制)24V/6A12V/5A的输出。这个器件包含一个平PFCPWM24V输出。12VMC34063APWMBuck变换器产生。这个附加模块改善了12V输出校正，削减穿插调整问题，这不是很高，假设与一个双管输出变换器的更简洁、更大的耦合电感相比。其次电源是一个基於飞兆半导体功率开关(FPSFlyback变换器，它给500mW1W的限制。和布局，可在附录中查到。功率因素校正放大器的增益和频率补偿的低功率部件的设计在[1]中给出。图1 PFC级示意图整流器PFC90%，90%，其中输出功率为∶考虑到最大输入电压为85VRMS，最大输入电流为∶10mHEPCOS本文提出的滤波器有所不同。(NTC)限制了浪涌电流，但并非电源工作所真正需要的。6A/800VGBU6K。VFRs必需从规格说明书中查，GBU6K0.8V0.03Ω。功耗方程变成∶TJ150℃，50℃，然後BR1L120%。在这种选择下，电感可以依据以下等式(5)计算∶是5A/mm20.58mm20.5mm的电线，电流密度略低於5A/mm2。L1的磁环尺寸依据被称为磁环区域乘Ap是ACuBpeak≤0.35T)fCu0.5;0.4。确定这些数据後，L1Ap积为因此，对於我们的应用，一个适宜的磁环的Ae122mm2。虽然，要找到25mm。因此，经EER3542，Ae107mm2，AW154mm2AP16500mm4。AL，0AL(AL1mH/1242=65nH。假设後两个值的单位是nH，Aemm2，那麽气隙长度s2毫米。Q1D1265VRMSQ1500V600VMOSFET600VMOSFET，IEC61000-4-5500VBoostC5600V器件，而不是500VQ1D1L14.5AQ1RMS电流为∶D1RMS电流为∶MOSFET，低功耗和峰值电流是选择某些器件的重要考虑因素。0.45Ω@100℃SuperFetTMFCP16N60。Q1L1PCB)放D1带来的功耗。全部这三项都无法精准了解，但可以依据下面的表达式估量∶FCP16N60COSS,eff110pFCext150pF50ns2W。最终，Q1的总功耗是∶4、双管正激变换器2正激变换器示意图式，把握一个双管正激变换器。这个拓扑根本上和熟知的单管正激变换器一样。PFC800-900V对於双管正激变换器，变压器构造简洁，廉价，由于它不需要复位绕组。浮于高电压。假设细看，这些问题都不是大问题，由于功率MOSFET22.5倍。这意味著两个晶体管，只须有一半耐电压同决方案的本钱是相像的。其次缺点也没有了。这个器件包含一个完的晶体管同时关闭和导通。当导通时，能量转移到次级;当关闭时，变压器经D217D218图3 AN-4134电子数据表和最高线电压。线频率并不影响计算。1000uFPFC，实际直流母线电容器两端的纹波电压相当小。0.45。np/nr(Excel:Np/Nr)和最大额定MOSFET的选择，通常是一个反复的过程。一方面，想使这个因素尽可能小，以削减初级和次级电流的RMS和峰值。另一方EER2828KRFQ205Q206RSM和峰值如下∶500V600VMOSFET，而不是一个浪涌电压限制器。SUPERFETTMFCP7N60功耗能够很简洁得到，与计算Q1功耗类似。400VQ206MOSFET20℃/W1.6A。假设0.56Ω，0.47Ω电2.1A。图4 Buck变换器24V-12V的示意图电感L5，变压器，二次整流和滤波，都可以依据Excel表计算。在工作表给出的变压器AP等式的帮助下，为变压器选择了一个EER2834磁环，绕组数据57V，但是推举使用一个指定最大电压至少100V的整流二极管。为了削减传导和开关损耗，最好使用肖特基二极管。RMSFYP2023DND219D220BR1D120℃/W。5DC/DC变换器如以下图的Buck变换器工作在连续模式，由一个简洁的，但是工作在100Q211/212组成PMOSFETQ209，D223L66.3A。功25℃/W。RC网络R246/C250R247/C249抑制。虽然在文献中有很多如何确定这些网络值的等式，阅历显FYP2023中的两PCB需要两个单独二极管。5待机电源示意图待机电源5)，5vFAN4800和FAN7382供电。通过OC2，主电源在待机期间是完全关闭的，只有这个电源照旧工作。AN-4137SMPS设计工具[3]的帮助下进展设计。0.3A，但有了上述工具，转变设计到一FOD2711BTV，输3.3V也不是问题。PCB布局和机械构造在文献[4]中可以找到功率电子布局规章，谈到高di/dt的回路封闭区域和dv/dt节点的铜箔区域必需尽可能小，旨在削减电磁干扰。另外，Q1合的负面效应。实际中的问题有∶对於较高输出功率，PCB规章，布线和星形的铜芯面积会破坏完整的电路板。因此，一种高功率电源PCBPCB。Q1，消耗更多功率，需要一个额外的散热器。测试结果本电路板有一份具体的测试报告。这里显示了三项测试结果。待机电源和输入电压图7 待机功率对应输入电压变化78.2全负载效