應用IRIS40xx 系列的電源設計
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導言
典型電路
設計程序
1) 導言
反激式變換器電源非常流行是因為它簡單、低成本和能夠得到多路輸出。應用IRIS40xx 系列集成開關以及本應用手冊提出的設計程序,能夠使一個基本的電源設計任務簡化。本應用手冊一步一步的將指導你設計電源。
2）典型電路
在下面的圖1 中顯示了一個典型的單路輸出的離線式電源。此電路將作為本應用手冊中提出的設計程序的參考電路。這個電路可用于所有的IRIS 器件，但是如果輸入是直流電壓時，顯而易見就不需要整流橋DB1。
本電路在電壓控制回路中使用精密電壓基準調節器LM431 來獲得較好的精確度，但是在后面將會看到對于不同性價比特點的場合還有其它用作調節的可供選擇的方法。
這個電路給出了由電感L1 和電容C1 組成的輸入EMI 濾波器。這兒不包含這些元件的值和計算，但是有許多對濾波器設計有幫助的出版物，必須注意到你需要濾出的最低頻率是設計中IRIS 部分的最小工作頻率。
3）設計步驟
3.1）定義電源參數
第一步就是定義所設計電源的參數，如下所示：
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1）最小交流輸入電壓 |
VACmin | ||
|
2）最大交流輸入電壓 |
VACmax | ||
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3）電源頻率 |
fAC | ||
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4）直流總線紋波電壓 |
VDCRIPPLE | ||
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5）主輸出電壓 |
Vo1 | ||
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6）主輸出的滿載電流 |
Io1 | ||
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7）主輸出的紋波電壓 |
Vo1RIPPLE | ||
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8）輔助電源 |
VCC |
（在16-20V 范圍內選擇） | |
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9）附加的輸出電壓 |
Vo2..VoN |
（N=4 時是4 路輸出電源） | |
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10）附加輸出的滿載電流 |
Io2..IoN |
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11）附加輸出的紋波電壓 |
Vo2RIPPLE..VoNRIPPLE | ||
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12）主輸出的精確度 |
Vo1TOL | ||
|
13）主輸出的調整率 |
Vo1REG | ||
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14）估計效率 |
η | ||
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15）光耦增益 |
GOC |
(推薦GOC=1) | |
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3.2) 選擇所用IRIS 的序列號 |
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序列號 |
額定電壓值（V） |
最大輸出功率（W） |
Rdson（歐姆） |
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IRIS4007（K） |
200 |
30 |
0.4 |
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IRIS4011（K） |
650 |
60 |
3.9 |
|
IRIS4013（K） |
650 |
120 |
1.95 |
|
IRIS4015（K） |
650 |
180 |
0.9 |
AN1025
使用上表選擇適合應用的器件，可根據下面的提示：DC 輸入最大到200V——選用200V 的器件AC 輸入最大到200V——選用200V 的器件全電壓范圍輸入——選用650V 的器件200-240VAC 輸入——選用650V 的器件{{分頁}}
注：選擇使用達到或接近它的最大額定功率的器件時需要一個很大的散熱器，如果受空間的或空氣流動的限制，應降額使用，減小功率約為最大值的一半，例如對于一個60W 的適配器選用IRIS403（K）比用IRIS4011（K）要好。
3.3）定義IRIS 的工作參數
現在我們需要對上一步所選擇的IRIS 器件定義一些工作參數。所需要的參
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數如下： | ||
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1）最小工作頻率 |
fmin | |
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2）最大占空比 |
Dm | |
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3）并聯諧振電容值 |
Cres |
（所用值范圍47pf-1nF） |
3.4）設計變壓器（T1）
參考AN1024a“應用IRIS40xx 系列的反激式變壓器設計”，也可訪問網站利用IRIStran.xls 軟件設計。
3.5）輸入二極管橋（DB1）利用下面的公式選擇輸入橋：
此處PO 是在3.4)中所計算的最大輸出功率。
COSϕ是功率因數，假定為0.6。結果IINrms 是二極管橋的最小額定電流。
計算結果VDCmax 給出了二極管橋的最小額定電壓值，一般地，對于230V 的輸入選用600V，世界通用輸入選用800V。
3.6）輸入濾波電容（C2）
為了計算輸入濾波電容，我們需要先計算最小火線電壓時的直流總線峰值電壓，然后通過計算放電時間和電路中的均方根電流，我們能夠計算出所需的電容值。
放電時間
這兒我們假定在最壞情況下，電容在從一個峰值電壓到下一個相鄰全波整流峰值電壓到來之前必須保持所需的電荷。它比實際所需要長，但是所給的電容保守值有益于改善電壓紋波。
此處VDCRIPPE 是開始所指定的值它給出了電容值，由3.5)節計算的VDCmax 可以獲得額定電壓值。
3.7）輸出整流（D6，D2）
在不連續反激電源中的輸出整流管要承受很高的峰值和均方根電流。峰值反向電壓是最大輸入電壓和變壓器匝比的函數。
最小額定電流Isrms 是3.4）節中所計算的值。
VDrev 是二極管的最小額定電壓。在反激變換器中大部分的功耗通常來源于輸出整流管，因此對主要的大功率輸出，設計時應選用肖特基二極管可以減小導通損耗。輔助繞組和次要的低功率繞組通常可以用非常小的快速開關二極管，例如1N4148，它的選擇依賴于所計算的額定電流和電壓。
3.8）輸出電容（C7）
在高峰值電流的不連續設計中，反激電路中的輸出電容要承受很高的均方根和紋波電流，因此需要注意所指定的電容值完全合適以確保不會危及可靠性和壽命。
選擇輸出電容時有一些重要的因素。它們是：
1）電容容量值2）紋波電流3）低的ESR 4）工作溫度（85
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