12V电源适配器电路参数设计

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12V电源适配器电路参数设计

6w电源适配器电路参数设计可按下面步骤进行 :

①确定系统规格 ;
②确定输入整流滤波电容和 DC 电压范围 ;
③确定最大占空比 ;
④确定输出电感器电流的纹波因数 ;
⑤确定变压器的合适磁芯和初级匝数的最小圈数以防止磁芯饱和 ;
⑥确定变压器每个绕组的匝数 ;
⑦根据 RM S电流值确定变压器每个绕组的导线直径 ;
⑧确定输出电感器的合适磁芯与匝数 ;
⑨根据输出额定电压与额定电流值确定次级整流二极管 ;
○10根据电压与电流纹波确定次级输出滤波电容 ;
○11设计 RCD缓冲网络 ;
○12设计 TL431反馈补偿网络。
飞兆半导体公司为了简化设计师的工作并提高其工作效率 , 免费提供称为 FPS设计助手 (Fairchild Powe r System design assistan t)软件设计工具。图 3中的有关元器件参数即是根据在 FPS 设计助手中计算 , 再经装机调整后确定的 , 两者基本一致。

电源适配器变压器设计
开关电源中高频变压器性能的优劣 , 不仅对电源适配器效率有较大影响 , 而且直接关系到电源适配器的其他技术指标和电磁兼容性。为此 , 一个高效率的高频变压器应符合直流损耗和交流损耗低、漏感小、绕组本身的分布电容及各绕组之间的耦合电容小等条件。
本适配器的高频变压器参数在 FPS 设计助手中可轻松算出。依此数据绕制而成的高频变压器经上机测试后 , 有关参数可能要进行适当调整。变压器应采用夹层绕法 (俗称三明治绕法 )以减少漏感。

电源适配器PCB设计
在连接 U1、C2、高频变压器初级绕组的引线上有高频开关电流通过 , 容易引起共模电磁干扰 , 因此上述引线应尽量短 , 以使印制板尺寸与环路面积最小。漏极箝位保护电路的 C3、R7、D5与变压器初级绕组的引线要尽量短。接于高频变压器次级绕组的输出二极管和输出滤波电容器的回路面积应最小。此外在二极管阳极、阴极端的铜箔面积应足够大 , 以承受较大的电流与利于散热。光耦的引脚和源极脚走线应尽量短 , 可使噪声耦合最小。
适配器 PCB必须符合安规要求 :
①交流电源适配器进线 , 保险丝之前两线最小安全距离不小于 6 mm , 两线与机壳或机内接地最小安全距离不小于 8 mm ;
②保险丝后的走线要求 :零、火线最小爬电距离不小于3 mm;
③高压区与低压区最小爬电距离不小于 8mm , 不足 8 mm 或等于 8 mm 的 , 须开 2 mm 的安全槽 ;
④高压区须有高压示警标识的丝印 ;高压区须用丝印框住 , 框条丝印须不小于 3 mm 宽 ;
⑤高压整流滤波正负之间最小安全距离不小于 2 mm。

其它
在适配器的设计过程中 , 同时还必须很好的考虑并解决散热问题以及电磁兼容 (EMC )问题。
散热问题主要考虑发热元器件本身的散热及整个适配器内部工作热量产生的温升两方面的问题。
抑制开关电源适配器的噪声一般主要通过滤波、变压器的绕制与屏蔽这三种手段加以抑制。本适配器中为防止高频变压器的泄漏磁场对相邻电路造成干扰 , 把一铜片环绕在变压器外部构成屏蔽带并接地。
该屏蔽带相当于短路环 , 能对泄漏磁场起到抑制作用 , 有效地降低了输出纹波。

结束语
设计完成的适配器实测主要指标 :
①精度 :±2%;
②纹波 :50 mV;
③效率 :83%;
④建立、上升、保持时间 :100 m s、80 m s、30 m s;
⑤重量 :200 g。
该型适配器现已通过有关安全性与 EM C 性能测试 , 投入批量生产。其性能优良 , 成本低廉 , 有较好的推广价值。

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| 发布时间：2018.06.29 来源：电源适配器厂家

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