ZHCSLD1F May 2004 – April 2025 UCC2813-0-Q1 , UCC2813-1-Q1 , UCC2813-2-Q1 , UCC2813-3-Q1 , UCC2813-4-Q1 , UCC2813-5-Q1
PRODUCTION DATA
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變壓器的設(shè)計首先會選擇合適的開關(guān)頻率。一般來說通常,開關(guān)頻率的選擇基于轉(zhuǎn)換器尺寸和效率之間的權(quán)衡,基于簡單的反激式拓撲結(jié)構(gòu)。通常,較高的開關(guān)頻率會使變壓器尺寸更小。不過,開關(guān)損耗會增加,從而降低效率。有時,選擇開關(guān)頻率是為了避開某些通信頻段,以防止噪聲干擾通信。頻率的選擇超出了本數(shù)據(jù)表的范圍。
開關(guān)頻率目標(biāo)為 110kHz,以最大限度地縮小變壓器尺寸。同時,由于 EMI 法規(guī)開始限制 150kHz 時的傳導(dǎo)噪聲,因此選擇 110kHz 開關(guān)頻率有助于減小 EMI 濾波器的尺寸。
變壓器的匝數(shù)比可以根據(jù)所需的 MOSFET 額定電壓和二極管額定電壓來選擇。由于最大輸入電壓為 265V AC,因此可以按照 方程式 6 計算峰值恒壓電壓。

為了盡可能地縮減系統(tǒng)的成本,選擇了一種現(xiàn)成的 650V MOSFET??紤]到設(shè)計裕度和 MOSFET 漏極上的額外電壓振鈴,反射輸出電壓必須小于 120V。變壓器匝數(shù)比可通過 方程式 7 選擇。

變壓器電感的選擇基于連續(xù)導(dǎo)通模式 (CCM) 條件。電感越高,轉(zhuǎn)換器就能更長時間地保持在 CCM 下。但是,它往往會增大變壓器尺寸。通常,選擇變壓器磁化電感,以便轉(zhuǎn)換器在最小線路電壓下以約 50% 的負載進入 CCM 運行。這是在變壓器尺寸和效率之間進行權(quán)衡的結(jié)果。在該特定設(shè)計中,由于輸出電流更高,因此需要使轉(zhuǎn)換器保持在 CCM 更深的狀態(tài),并將導(dǎo)通損耗和輸出紋波降至最低。轉(zhuǎn)換器在最小恒壓電壓下以約 10% 的負載進入 CCM 運行。
電感器的計算公式為 方程式 8。

在本公式中,開關(guān)頻率為 110kHz。因此,變壓器電感必須約為 1.7mH。選擇 1.5mH 作為磁化電感值。
輔助繞組為 UCC2813-0-Q1 的正常運行提供偏置電源。輔助繞組電壓是反射到初級側(cè)的輸出電壓。該器件需要更高的反射電壓,以便能夠快速從變壓器獲取能量,并使在重負載下的啟動更為容易。不過,更高的反射電壓會使器件消耗更多功率。因此,需要進行權(quán)衡。
在此設(shè)計中,所選輔助繞組電壓與輸出電壓相同,這樣既高于 UVLO 電平,又能保持較低的器件和驅(qū)動損耗。因此,輔助繞組與輸出繞組匝數(shù)比可通過 方程式 9 選擇。

基于計算的初級電感值和開關(guān)頻率,可以計算 MOSFET 和二極管的電流應(yīng)力。