技術分享：一款低壓大電流開關電源的電路設計

(1)變壓器的初級匝數N1

N1=U·D·104/f·△Bm·Ac

其中U為輸入電壓；D為占空比；f為開關頻率；△Bm為磁感應增量；Ac為磁芯的有效面積。

(2)變壓器的次級匝數N2

N2=N1·Vo/D

其中Vo為輸出電壓。

(3)初級電感量Lpri

m的確定

初級電感量Lprim由下式決定

Lprim=uo·ua·N12·Ae/le

式中，uo為真空磁導率；ua是振幅磁導率；N1是初級繞組匝數；Ae是磁芯的有效截面積；e是有效磁路長度。

(4)輸出電壓

Vo=D·Vin·N1/N2

(5)輸出電感L和電容C的計算

L=2.5R/f

取IL(peak)=1.1Io

C=△IL/8f△Vo

ESR(max)=△Vo/△IL

其中 △IL=0.2Io

(6)導線的參數

導線的截面積與線徑d

Sm=Ii/J

di=1.13Sm1/2

其中Ii為各繞組電流有效值(A)；J為電流密度，它是根據銅損計算出來的，根據工程實踐經驗，導線的電流密度在自然風冷時選擇2-4(A/mm2),而在強制風冷時選擇3-5(A/mm2)，其值是適宜的。

計算所需導線直徑時，應考慮趨膚效應的影響。當導線直徑大于2倍趨膚深度時，應盡可能采用多股導線并繞。當用n股導線并繞時，每股導線的直經din按下列公式計算：

din=di/n1/2

銅線的趨膚深度△有以下經驗公式：

△=66.1/f1/2

用上述公式計算△后，與di相比較，在di大于2△時，應采用多股導線并繞，n的大小以din不大于2△為好。同步整流技術存在的問題及解決方案

同步整流技術的基礎是應用MOSFET替代二極管整流器，但MOSFET如用為開關具用雙向導通的特性。這一特性使得含有同步整流技術的變換器，在使用中產生了下述問題。

1 應用同步整流的變換器并聯運行的問題

同步整流技術一般應用在低壓大電流情況下，因而往往將多個具有同步整流技術的變換器并聯使用，當并聯的兩個變換器輸出電壓不同，且差值達到一定值時，輸出電壓低的變換器的輸出電流將反向，輸出電壓高的變換器就既給負載提供電流又為輸出電壓低的變換器提供電流，從而加大輸出電壓高的變換器負荷，結果沒有達到并聯增大負載電流的目的。另外還有自振蕩問題，這將導致MOSFET的電壓應力增加，給變換器輸出帶來諧波干擾。對這個問題，我們給電源設計了電壓調整端，輸出電壓在一定范圍內連續可調，如用戶需要并聯運行，只需將電壓精準地調整一致即可。

2 效率問題

在輕載條件下，使用二極管整流器的變換器會進入電流不連續工件模式(DCM)，但對于使用了同步整流技術的變換器，由于MOSFET的雙向導