经典电子变压器设计流程.pdf

設計流程簡介 1 目的 希望以簡短的篇幅，將公司目前設計的流程做介紹，若有介紹不當之處，請不 吝指教. 2 設計步驟: 2.1 繪線路圖、PCB Layout. 2.2 變壓器計算. 2.3 零件選用. 2.4 設計驗證. 3 設計流程介紹(以DA-14B33 為例): 3.1 線路圖、PCB Layout 請參考資識庫中說明. 3.2 變壓器計算: 變壓器是整個電源供應器的重要核心，所以變壓器的計算及驗証是很重要 的，以下即就DA-14B33 變壓器做介紹. 3.2.1 決定變壓器的材質及尺寸: 依據變壓器計算公式 LpxIp B(max) 100 x Gauss NpxAe B(max) = 鐵心飽合的磁通密度(Gauss) Lp = 一次側電感值(uH) Ip = 一次側峰值電流(A) Np = 一次側(主線圈)圈數 Ae = 鐵心截面積(cm2) B(max) 依鐵心的材質及本身的溫度來決定，以TDK Ferrite Core PC40 為例，100℃時的B(max)為3900 Gauss ，設計時應考 慮零件誤差，所以一般取3000~3500 Gauss 之間，若所設計的 power 為Adapter(有外殼)則應取3000 Gauss 左右，以避免鐵心 因高溫而飽合，一般而言鐵心的尺寸越大，Ae 越高，所以可以 做較大瓦數的Power 。 3.2.2 決定一次側濾波電容: 濾波電容的決定，可以決定電容器上的Vin(min) ，濾波電容越大， Vin(win)越高，可以做較大瓦數的Power ，但相對價格亦較高。 3.2.3 決定變壓器線徑及線數: 當變壓器決定後，變壓器的Bobbin即可決定，依據Bobbin的槽寬， 可決定變壓器的線徑及線數，亦可計算出線徑的電流密度，電流 密度一般以6A/mm2為參考，電流密度對變壓器的設計而言，只 能當做參考值，最終應以溫昇記錄為準。 1/15 設計流程簡介 3.2.4 決定Duty cycle (工作週期): 由以下公式可決定Duty cycle ，Duty cycle 的設計一般以50%為 基準，Duty cycle 若超過50%易導致振盪的發生。 ( Vo V) (1x )D + − Ns D VinNp xD (min) NS = 二次側圈數 NP = 一次側圈數 Vo = 輸出電壓 VD= 二極體順向電壓 Vin(min) = 濾波電容上的谷點電壓 D = 工作週期(Duty cycle) 3.2.5 決定Ip 值: 1 Pout Vin(min) P Ip