变压器设计 - LED驱动电源单极PFC反激式开关电源的设计

　　5.2.2变压器设计

　　首先确定初级电感量，电感的大小与最小开关频率的确定有关，最小开关频率发生在输入电压最小且满载的时候，由公式推导有：

　　

　　其中Ko 定义为输入电压峰值与反射电压的比值，即

　　

　　一般说来Ko越大PF 值会越低，总的THD%会越高。

　　

　　确定初级电感量LP后，就该选择变压器磁芯了，可以参考公式AP=AE×AW选取，然后根据选定的磁芯，确定初级最小绕线圈数Npmin来避免变压器饱和，参考公式：

　　

　　然后确定次级绕组匝数，初次级的匝比由VRO决定：

　　

　　同理推导并根据规格书定义的Vcc电压可以得出Vcc绕组的匝数，LD7830的Vcc典型值设定在16V。

　　定义：

　　LP：初级电感量

　　NP：初级匝数

　　IPKP：初级峰值电流

　　BM：最大磁通饱和密度

　　AE：磁芯截面积

　　Po：输出功率

　　5.2.3 初级吸收回路设计

　　当MOSFET关断时，由于变压器漏感的存在，在MOSFET的漏端会出现一个电压尖峰，过大的电压加到MOS管的D极会引起MOS击穿，而且会对EMI造成影响，所以要增加吸收回路来限制漏感尖峰电压。典型的RCD吸收回路如图三所示：

　　

　　图三

　　RCD回路的工作原理是：当MOSFET的漏端电压大于吸收回路二极管D1阴极电压时，二极管D1导通，吸收漏感的电流从而限制漏感尖峰电压。设计中，缓冲电容C1两端的电压Vsn要设定得比反射电压VRO高50--100V，如图四所示，称为漏感电压ΔV， Vsn不能设计太低，设计太低将增加RCD吸收回路功耗。缓冲电容C1的设计根据能量平衡，

　　

　　

　　图四

　　IPKPMAX为全电压范围内IPKP的最大值，缓冲电容C1SN要承受大电流尖峰，要求其等效串联电阻ESR很小，R1根据功耗选择合适的W数，阻值一般在47K-120K之间，

　　

　　，吸收回路二极管D1通常选择快恢复二极管，且导通时间也要求快，反向击穿电压要求大于选择的MOSFET 的击穿电压BVDSS，一般在65W以下应用场合选用额定电流1A的快恢复二极管作为吸收回路二极管。