ZHCSPH5C June 2022 – March 2023 UCC28C50 , UCC28C51 , UCC28C52 , UCC28C53 , UCC28C54 , UCC28C55 , UCC28C56H , UCC28C56L , UCC28C57H , UCC28C57L , UCC28C58 , UCC28C59 , UCC38C50 , UCC38C51 , UCC38C52 , UCC38C53 , UCC38C54 , UCC38C55
PRODUCTION DATA
變壓器的設(shè)計首先是為給定應(yīng)用選擇合適的開關(guān)頻率。UCC28C42 能夠以最高 1MHz 的頻率開關(guān),但通常需要考慮轉(zhuǎn)換器的總體尺寸、開關(guān)損耗、磁芯損耗、系統(tǒng)兼容性以及對通信頻帶的干擾等因素來確定應(yīng)使用的最佳頻率。對于該離線轉(zhuǎn)換器,將開關(guān)頻率 (fSW) 選擇為 110kHz 作為折衷方案,從而盡可能地減小變壓器尺寸和 EMI 濾波器尺寸,同時仍然具有可接受的損耗。
變壓器的初級與次級匝數(shù)比 (N?PS) ?可以根據(jù)所需的 MOSFET 額定電壓和次級二極管額定電壓來選擇。由于最大輸入電壓為 265VRMS,因此可以按照方程式 4 所示計算峰值體輸入電壓。

為了盡可能地減少系統(tǒng)的成本,選擇了一種現(xiàn)成的 650V MOSFET。將漏極上的最大電壓應(yīng)力降額至其額定值的 80%,并允許漏電感電壓尖峰達(dá)到最大體輸入電壓的 30%,反射輸出電壓必須小于 130V,如方程式 5 所示。

12V 輸出的最大初級與次級變壓器匝數(shù)比 (NPS) 可以選擇為:

設(shè)計示例中使用了 NPS = 10 的匝數(shù)比。
輔助繞組用于向控制器提供偏置電壓。導(dǎo)通后偏置電壓需要保持在 VDD 最小工作電壓以上,以保證系統(tǒng)穩(wěn)定工作。此設(shè)計中為控制器選擇的最小 VDD 工作電壓為 10V。選擇輔助繞組以支持 12V 的偏置電壓,使其高于最低工作電平,但仍保持 IC 中的低損耗。初級與輔助匝數(shù)比 (NPA) 可根據(jù)方程式 7 進(jìn)行計算:

輸出二極管承受的電壓應(yīng)力等于輸出電壓加上反射的輸入電壓:

TI 建議使用額定阻斷電壓大于 60V 的肖特基二極管,以應(yīng)對振鈴引起的電壓尖峰。該二極管的正向壓降 (VF) 估計為 0.6V
為了避免高峰值電流,本設(shè)計中的反激式轉(zhuǎn)換器在連續(xù)導(dǎo)通模式下工作。確定 NPS 后,就可以使用 CCM 反激式轉(zhuǎn)換器的傳遞函數(shù)來計算最大占空比 (DMAX):


由于最大占空比超過 50%,且該設(shè)計為離線(交流輸入)應(yīng)用,因此 UCC28C42 最適合此應(yīng)用。