AC-DC反激开关电源实验报告
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反激开关电源的设计与调试
1.实验目的:
掌握反激电路、TOP255YN芯片的使用方法与各元器件的参数计算;掌握各种测试仪器的使用;输入220交流电压,得到12V电压,1.5A电流稳定主输出;副输出5V,1A。频率f=66KHZ,输出功率23W,输出纹波100mV。
2.实验器材:
示波器、负载、输入电源、测温器、万用表。
3.实验内容:
(1)反激电路工作原理
连续模式初级电流有前沿阶梯且从前沿开始斜坡上升。在开关管关断期间,次级电流为阶梯上叠加衰减的三角波。当开关管在下个周期开始导通瞬间,次级仍然维持有电流。在下一个周期开关管开通时刻,变压器储存能量未完全释放,仍有能量剩余。
三、实验数据分析
输入电压为220V 交流,整流后得到Vdc=311V 直流。MOS 管上电压为Vdc+(Np/Ns )*(Vo+1)=400V 。
(1)变压器设计 占空比:)
/)(1()1(8.0)/)(1(on Ns Np Vo Vdc T Ns Np Vo T ++-⨯+==0.4695 初级匝数:f
Ae Bpk T V N **⨯*⨯=2on o 2p =71匝取72匝 f=66khz 次级匝数:dc on of f 1o p s V T T V N N **+*
=)(=8.2匝取9匝 次级峰值电流:=-=)
1(o crs Ton Vo P I 2.83A 次级平均电流:csr of f ar I T I *==1.5A
Vo
Ton Po Icpr *=25.1=0.337A Top255芯片峰值电流:Ton I I /cpr p ==0.802A
过载保护:
典型值Ilimit=1.7A
Ril=12k 时,Ilimit0=61%Ilimit =1.037A (上图左边为百分比)
说明:当Ip 大于Ilimit0时,top255停止工作以达到过载保护的效果。
(2)电感设计
Po
T Ton Vdc Vdc Lp *⨯-=5.22^))(1(=1198.3uH (3)测试数据
变压器温度50摄氏度,TOP255温度30摄氏度。
主输出Vo=11.54V ,Io=1.47A 。
四、实验波形
五、实验出现的问题
由于电路反馈环不稳,变压器噪声过大,去掉R12电阻,将C16改为105电容,反馈环变得稳定。(电流型的反馈只需要一个单零点,则f 零点=161221C R =3
1fc ,fc=51f=10KHz ),算得R12取470K ,C16取105.在高频下与R12并联的电容阻抗低,信号大部份通过电容,R12失去效果,去掉R12与跟他并联的电容,电路也能实现稳定。
5V 幅输出端要在12V 端有载的情况下用,否则占空比不够不能带载。
过载保护,短路保护通过设置R15电阻值大小,来设置保护流限,当超出流限时TOP255停止工作。