参数变压器BOBBIN的绕线空间 - PSR原边反馈开关电源变压器设计

　现在再来验证以上参数变压器BOBBIN的绕线空间。

　　已知：E1和E2铜线直径为0.1mm,实际外径为0.12mm;NP铜线直径为0.12mm,实际外径为0.14mm;NS铜线直径为0.4mm,实际外径为0.6mm;TAPE采用0.025mm厚的麦拉胶纸。

　　A.

　　NV若采用铜线直径为0.2mm,实际外径为0.22mm

　　线包单边厚度为：E1+TAPE+NP+TAPE+E2+TAPE+NS+TAPE+NV+TAPE

　　=0.12+0.025+0.14*4+0.025+0.12+0.025+0.6+0.025+0.22+0.025*2=1.77mm.

　　B.

　　NV若采用铜线直径为0.1mm双线并饶,实际外径为0.12mm

　　线包单边厚度为：E1+TAPE+NP+TAPE+E2+TAPE+NS+TAPE+NV+TAPE

　　=0.12+0.025+0.14*4+0.025+0.12+0.025+0.6+0.025+0.12+0.025*2=1.67mm.

　　测量或查EFD15的BOBBIN的单边槽深为2.0mm，

　　所以以上2种方式绕制的变压器都可行。

　　2. EPC13的变压器设计

　　依然沿用以上设计方法，

　　测量或查BOBBIN资料可得EPC13 BOBBIN幅宽为6.8mm，

　　次级匝数为：6.8/0.6=11.3Ts,取11Ts.

　　初级匝数为：11*16.5=181.5Ts,取182Ts.

　　反馈匝数为：15/(5+1)*11=27.5Ts,取28Ts.

　　继续，EPC13的绕线方式同EFD15，再这里就不再重复了。

　　以上变压器设计出的各项差数是以控制漏感为出发点的，各项参数(肖特基的VF,MOS管的电压应力余量……)都是零界或限值，实际设计中会因次级绕线同名端对应输出PIN位出现交叉，或输出飞线套铁氟龙套管，或供应商的制程能力，都会使次级线圈减少1~2圈，对应的初级和反馈也需根据匝比减少圈数;另，目前市场的竞争导致制造商把IC内置MOS管的VDS耐压减小一点来节省成本，为保留更大的电压应力余量，需再减少初级匝数;以上的修改都会对EMC辐射造成负面影响，对应的取舍还需权衡，但前提是必须使产品工作在DCM模式。

　　从08年市场上推出PSR原边反馈方案到现在我一直都有在用此方案设计产品，回顾看看，市场上也出现了很多不同品牌的PSR方案，但相对以前刚推出的PSR控制IC 来说，有因市场反映不良而不断改进的部分，但也有因为恶性竞争而COST DOWN的部分。主要讲讲COST DOWN的部分。

　　因受一些品牌在IC封装工艺上的专利限制，所以目前大部分的内置MOS的IC(不仅是PSR控制IC，也包括PWM 控制IC)采用的是在基板上置入控制晶圆和MOS晶圆，之间用金线作跳线连接，这样就有2个问题产品了：

　　1. 金线带来的EMC辐射。

　　2. 研制控制晶圆的公司可以自己控制控制晶圆的成本，但MOS晶圆一般采用的从MOS晶圆生产上购买，这样一来，MOS晶圆的成本控制也成为IC成本控制的案上肉。

　　辐射可以采用优化设计来控制。

　　但MOS晶圆的COST DOWN的路径来源于降低其VDS的耐压，目前已有很多不同品牌的IC将VDS为650V的内置MOS降到620~630V，甚至560~600V。

　　这样一来，只控制漏感降低VDS峰值电压是不够的，所以还需为VDS保留更大的电压应力余量。

　　下面再以EPC13为实例，讲讲优化设计后的变压器设计。

　　方法同上……

　　先计算出次级，

　　因考虑到输出飞线套铁氟龙套管或输出线与BOBBIN PIN位交叉，所以需预留1匝空间，得，次级匝数为：6.8/0.6-1=10.3，取10Ts.

　　再计算初级匝数，因考虑到为MOS管留更大的电压应力余量，所以反射电压取之前的75%

　　得：(Vout+VF)*n<100*75%,输出5V/1A,采用2A/40V的肖特基即可，2A/40V的肖特基其VF值一般为0.55V。

　　代入上式得：n<13.51,取13.5，得NP=10*13.5=135Ts.

　　代入上式验证(5+0.55)*(135/10)=74.925<75,成立。

　　确定NP=135Ts.

　　下面再计算反馈匝数，依然取反馈电压为15V，得，15/(5+0.55)*10=27Ts.