设计过程
较高的开关频率可以减小变压器尺寸,但同时会增加开关损耗。本参考设计选择了100kHz版本的NCP1014作为平衡点。这个单片转换器的能效预计约为75%,因此,要提供8W输出功率,预计需要10.6W的输入功率。输入工作电压范围是90到265Vac。NCP1014包含安森美半导体的动态自供电(DSS)电路,藉减少元件数量简化了启动。这集成控制器的散热考虑因素决定了最大输出功率。电路板上的铜区域会散热并降温。当转换器工作时,反激变压器上的偏置绕组会关闭DSS,降低转换器的功耗。较低的工作温度使更多的电能可以提供给负载。
1)电磁干扰(EMI)滤波器
开关稳压器从输入源消耗脉冲电流。有关谐波含量的要求限制了电源输入电流的高频分量。通常滤波器由电容和电感组成,可以削弱不良信号。输入线路上连接的电容以与输入电压呈90??的异相电流导通,这种转移电流通过位移输入电压与电流之间的相位降低了功率因数,故需要在滤波需求与维持高功率因数之间取得平衡。
根据电磁干扰的属性及滤波器元件的复杂特性,电容C1和C2起始选择了100 nF电容。选择的差分电感L1用于提供L-C滤波器频率,约为开关频率的1/10。所使用的电感值是:
实际设计中选择的是2.7 mH电感,这是一个标准电感值。基于这个起点,根据经验来调节滤波器以符合传导干扰限制。电容C2增加到了220 nF,从而提供干扰限制余量。电阻R1限制浪涌电流,并在出现故障时提供易熔元件。根据应用环境的不同,可能需要熔丝来满足安全要求。注意在初级总电容较小的情况下浪涌电流较小。
2)初级钳位