模塊電源電路的設計

模塊電源電路設計：

在模塊電源設計中，對於兩路輸出功率不相稱的模塊來說，其設計重要有兩種方法：一是采用變壓器繞組，並行使耦合電感和低壓穩壓電路進行二次穩壓方法。二是采用變壓器次級多繞組來分別輸出兩路相對自力的電壓。其中方法一雖然可以進步電路的穩固度，保證輸出電壓的精度，但是會增長電路的損耗，由於二次穩壓電路的輸入和輸出電壓差越小，穩壓電路功耗就越小。

該項目兩路輸出功率相差很大，分別為55W和2.5 W，主路功率轉變範圍也較大。而若采用方法二，又因為反饋隻能控製一起電壓，所以隻能有一起輸出電壓的精度得到保證，另一起電壓隻能靠變壓器和濾波電感預穩，而主路輸出功率轉變較大又必然帶來輔路變壓器次級電壓的較大轉變，因而無法保證輸出電壓的精度。為此，本設計采用兩路輸出來分別自力地控製和反饋，如許既可以正確控製輸出電壓，又可以減小因二次穩壓帶來的損耗。

模塊電源變壓器設計：

設計變壓器時，應首先合理選擇磁芯材料。磁芯材料需考慮的重要因數是它在工作頻率處的損耗和應用磁通密度。確定了電源模塊工作頻率後，即可根據製造商提供的手冊確定材料的詳細型號，然後查出模塊在惡劣使用環境條件下的磁通飽和密度，再由此確定使用大磁通密度，以保證變壓器始終不會工作在飽和點dc dc電源模塊，進步模塊的可靠性。確定了詳細的磁芯型號、外形和尺寸後，便可以查到該型號在125℃時的磁通飽和密度Bs，然後根據降額設計選擇大磁通密度為0.2Bs，在確定BMAX後，就可以根據下式計算出變壓器的原邊匝數：

上式中Kf為波形係數（方波時為4），為開關頻率（Hz）。Ae是磁芯有用麵積（m2），BMAX為磁通密度（T），Vi為輸入電壓（V），Np為原邊匝數。由原邊匝數便可計算出變壓器的副邊匝數：

上式中Np為副邊匝數，ViIN為原邊小輸人電壓。因為和變壓器相幹的損耗重要有磁滯、渦流和電阻損耗。磁滯損耗與繞組的匝數有關，它決定了每個工作周期磁場力所作的功。該損耗可以由下式給出：

上式中Kh瓦為材料的磁滯損耗常數，Vc是磁芯體積，單位cm3，fSW為開關頻率，單位為Hz，BMAX是大工作磁通密度，單位T。

損耗與開關頻率和工作磁通密度大值的二次方成正比。因此，在設計時，應在優選具有高導磁率、高頻損耗小的磁芯作變壓器磁芯的前提下，還要合理設定BMAX，並通過合理設計匝數來減小變壓器的磁滯損耗。