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NCP1207电路元器件参数的计算方法

【摘要】:IPK=Ipi/Dmin=0.611/0.347A=1.761A峰值电压的计算式中,LP为变压器一次绕组电感,设LP=0.75mH。NCP1207输出驱动电流为7mA。NCP1207的供电电压为12V和10V,低于5.3V将启动关断锁定保护,R15是VT1栅极驱动电阻。

1.整流滤波电容C5的计算

(1)一次整流输入最低直流电压

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(2)一次整流输入最高直流电压

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(3)电路输出、输入功率

Po=VoIo+Vo1Io1=18V×4A+12V×0.5A=78W设NCP1207电源转换效率为0.85,则

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式中,f为电网输入交流电压频率,50Hz;978-7-111-49915-2-Chapter03-7.jpg是半个周期时间,10ms;tc为半个周期的充电时间,3ms(第1章已计算)。

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(4)输入电流Ipi=Pi/VBmin=91.77/150.24A=0.611A

2.整流二极管及开关MOS管的计算选用

(1)峰值电流的计算IPK

根据不同的输入功率,变压器一次绕组的感应电压查表3-1可得VBmin=150.24V,VBmax=303.52V。计算变压器匝数n=(VBmin-VDscon)/[(Vo+VDη]=(150.24-10)/[(18+0.4)×0.85]=8.967。

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上述占空比的计算适用于正激式、反激式、半桥式、全桥式、推挽式,但不适用于单片和DC/DC变换电源。

IPK=Ipi/Dmin=0.611/0.347A=1.761A

(2)峰值电压(VDSP)的计算

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式中,LP为变压器一次绕组电感,设LP=0.75mH。

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整流二极管所承受的工作电流为最大的峰值电流一半的3倍;所承受的工作电压应选为最大峰值电压的两倍,即

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根据表3-1选用1N5406型整流二极管,其技术参数为最高反向工作电压VBM=600V,额定整流电流ID=3A,结果1N5406可满足上述整流电路要求。

3-1 输出功率与变压器一次感应电压的关系

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3.吸收回路的计算

吸收回路由图3-1所示的R3R4C6、VD1组成。设吸收回路的工作周期T=10μs,一次绕组电感LP=0.85mH,则吸收回路电阻RP=R3R4

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式中,Idc为输入平均电流,Idc=(Pi/Vi(min)Dmin=(91.77/120.19)×0.347A=0.271A

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时间常数978-7-111-49915-2-Chapter03-16.jpg

开关管VT1上的峰值电压(VDSP)减去RP的端电压VRP,就是阻塞二极管VD1所承受的正向电压。

计算高频变压器的二次电压VS1

第1章已讨论,半波整流输出电压Vo=0.45Vs,电解电容滤波后Vo=(VS-VD)×0.707,所以VS=Vo/0.707+VD

VS1=Vo/0.707+VD+VL=(18/0.707+0.4+0.3)V=26.16V

现设变压器的电压比n=VS1/VBmax=26.16/303.52=0.086,VRP=VS1/n=26.16/0.086=304.19,所以VD1所承受的电压为VDSP-VRP=505.48V-304.19V=201.29V,选用耐压值300V、电流1A以上的超高快速恢复二极管AV106。

又根据峰值电压498V,选用反向击穿电压V(BR)DS为800V、最大漏电流IDmax为3.5A的ZSK2645-01型N沟道MOSFET。

4.图腾柱快速开关电路的计算

MOSFET的导通电压一般为10V,电压越高,导通的速度越快,导通电阻越小。开关MOS管是用电压驱动的,几乎与输出电流大小无关。“图腾柱”驱动电路的输出电流大小是驱动MOSFET快速开关的重要参量。它的开启阈值为4~5V,关断电压为-4~-8V。NCP1207输出驱动电流为7mA。VT5是属于NPN型快速开关断晶体管,它的导通电压为0.7V,锗管是0.3V。所以R14=Ube7/Idrv=0.7/(7×10-3)Ω=100Ω。NCP1207的供电电压为12V和10V,低于5.3V将启动关断锁定保护,R15是VT1栅极驱动电阻。

计算VT5集电极电流。VT5、VT6在电路中起开关作用,它的放大性能很小,设VT5的放大倍数β=5,则IcIe=βIb=7×5mA=35mA。这时R15=Vg1/Ie5=5/(35×10-3)Ω=143Ω,取150Ω。