使用FPS设计正激AC-DC变换器（完整版）实用资料(可以直接使用，可编辑完整版实用资料，欢迎下载）使用FPS设计正激AC/DC变换器.概要本文给出一个使用FPS设计绕线正激式开关电源的过程。开关电源设计是一个需要多次锻炼的多次（大量）实践的工作。本文给出设计的步骤的等程序.以帮助工程师设计开关电源时变得更容易,为使设计程序更有致,给出一套FPS设计助于软件,它包含了所有的公式的方程式,并给出详尽的描述。图1使用FPS的基本正激变换器电路1.介绍由于元件少,电路简单,正激电路广泛用于中,小功率电源中。图1给出使用FPS的基本上激电路,也作为设计程序的参考电路。由于功率MOSFET和PWM控制器做成了一体封装,所以比分成主控元件和功率器件来得容易些。本文提供一步步的设计过程,它包括变压器设计,复位电路设计,输出滤波设计。元件选取做循环设计。设计过程描述可以适用于各种应用中,此设计程序也可以设计成软件工具,以便工程师更方便快捷地设计开关电源。2.设计程序的步骤该部份采用图1。导致电路.通常多数端子都相似。第一步：确定系统规范.线路电压范围：Vlinemin~Vlinemax.通常都是90~264VAC全电压范围：线路电压频率：fL.最大输出功率P。预估计的效率.n，这是为设计最大Pin预估计的数值.通常低输出电压估为75%,高输出电压估为85%。有了预估的n，则：Pin=(11考滤最大功率.据此选择FPS（或功率MOS）.由于MOSFET电压应为2倍VIN.所以FPS要800VMOSFET.FPS要有足够功率耐量.第二步：决定DC线路电容（C）.及其耐压电磁波为：△VDCmax=此外,Dch是DC线路电容充电的占空比.它取决于图面.典型为0.2,设△VDCmax为10~15%(2的√2Vlinemin,对于信压整流.可用两电容串联,每个电容的量要加倍.有了最大纹波电压,则最大最DC线路电压由下式给出：VDCmin=√2Vlinemin-△VDC(3VDCmax=√2Vlinemax(4第三步：确定变压器复位方法设最大占空比.（Dmax）.正激变换器一个图有的限制即是在MOSFET关断时,使须复位.于是,必须使用复位电路.有两种最常用的方法为辅助绕组复位法,设RCD复位法.根据复位方式,设计程序有关变革.（a）.辅助绕组复位,图3展示出用辅助绕组复位的基本电路,其优点是效率高,由于储存在电感中的磁能返回了输入电源,当然,它使变压器结构变得复杂.MOSFET上的最大电压设最大占空比电下式给出：2VdsmaxDmax=(5(6此处NP及Nr为初级的复位绕组匝数.从（5）,(6式见到.MOSFET上的最大电压可随Dmax减小.当然,减小Dmax会增加二次组件的电压应力.因此一般设Dmax=0.45.含NP=Nr.对辅助绕组复位,FPS的占空比在内部已经限在50%.用于防止磁芯饱含.（b）RCD复位,图4给出基本电路,用于RCD复位的正激拓材.主要缺点为储存在励磁电感中的磁能都消耗吸收回路中了.而不系复位绕组方式,当然由于简单,它也广泛用于低成本的开关电源电路中.通常的吸收回路电容上的电压电下式给出Vmaxmax(7Vsn＞(8由于吸收回路电容电压固定,总是取决于输入电压,MOSFET的电压应力,可此用复位绕组方式减小一些,当输入电压变化较宽时,RCD另一优点是占空比可大于50％,从而减轻MOSFET电压应力.同时,也减小了二次侧组件的电压应力.第四步：决定输出电感电流的纹波因子.图5展示出输出电感电流,其纹波因子由下式给出：△I3KRF=(9此处IO是最大输出电流,对多数实际设计,设为KPF=0.1~0.2.一旦纹波因子确定,则峰值电流及rms电流由下式给出：Idspeak=IEDC×(1+KRF(10Idsrms=IEDC×（11）此外：IEDC(12栓查MOSFET最大峰值电流（Ids）如下：逐下电流栓侧取限流的PFS由它选择.第五步：确定合适的磁芯的最小级匝数,以防磁芯饱含.实际上,初始选择磁芯系结合向上有许多种可能.一种方法选择合适的磁芯可参照制造商的选择便览.如果没有合适的参照可以使用下面的公式做起始点.AP=AW×Ae=[1.31×104(mm4(13此处AW窗口面积,Ae是以mm为单位的芯栓截面积.如图b所示.fs是开关频率,△B是最高磁密（以特斯柱为单位）.△B典型值为0.2~0.3T对多数功率铁氧体芯.工作在正激拓材.注意,最大磁密的变化量与改激拓材比是小的.因其有剩磁.4二片定了磁芯,.NPmin=×106(匝（14）第六步：决定变压器每个独立