TOPSwitch-II的
反激式
快速选择曲线
应用笔记AN- 21
介绍
本应用笔记是启动反激式电源工程师
电源设计
TOPSwitch-II的。
它提供了一个快速的方法
选择合适的
TOPSwitch-II的
设备的参数
通常是不可用直到以后在设计过程。
该
TOPSwitch-II的
反激式快速选择曲线提供
基本设计指导。
效率和
TOPSwitch-II的
功耗是两个
重要的性能参数的反激式电源
设计师。两者都可以很容易地测量或准确估计
后的电源设计。但是，如果设计师
必须在实际上使项目和资源的决定
承诺和开始发展？此应用程序
笔记帮助设计人员迅速地选择最佳
TOPSwitch-II的
设备从估计的效率简单的曲线
和
TOPSwitch-II的
功耗。
快速入门
1）确定哪些图形（图2 ，3，4或5）是
最接近您的应用程序。
例如：使用图2为通用输入，
12 V输出。
2）找到在X轴的功率要求。
3 ）从你的力量垂直移动
要求，直到你交了
TOPSwitch-II的
曲线（实线） 。
4 ）阅读的相关效率
Y轴。
5 ）确定这是否是适当的
效率，为您的应用。如果不是，
继续到下一个
TOPSwitch-II的
曲线。
6 ）阅读
TOPSwitch-II的
从功耗
虚线轮廓，以确定散热器
要求。
7 ）启动设计。用变压器
设计表格的AN- 17 。
注：请参阅选择曲线假设使用的限制。
典型的电源损耗
电源有因为内部的输入功率其中，
耗散，可以比输出功率显著更高。
效率，定义为输出功率与输入功率的比值，
表示多少功率消耗在电源。
在典型
TOPSwitch-II的
在所示的反激式电源
图1中，大部分功率耗散出现在输出
D2整流，稳压二极管VR1 （或等值钳位电路）
和
TOPSwitch-II的
装置。其它组分，如
输出滤波电感器L1 ，输入共模电感器L2和
桥式整流器BR1 ，贡献较小的功耗方面。
快速选择曲线概述
该
TOPSwitch-II的
反激式快速选择曲线考虑
这些耗散术语（和其它的孔） ，提供了良好的
预计效率为通用输入估计，
230 VAC电源的应用。图2 （对于+ 12V输出）和
图3 （ +5 V输出）展示了一组曲线效率
和
TOPSwitch-II的
功耗与输出功率
的TOP221 - TOP227设备的整个家庭。这些曲线
假定从85低线的AC输入电压VAC的操作，
这是对所有通用输入应用一个合适的值。
对于更高的标称电源电压，包括208 ， 220 ， 230 ，
和240 VAC ， 195 VAC低线交流输入电压时
产生图4中（对于+ 12V输出）相似的曲线
图5 （ +5 V输出） 。对所有的曲线，最大
交流电源电压被假定为265伏交流电。
每个
TOPSwitch-II的
设备，一个家庭的效率曲线的
（实线）被绘制在Y轴作为输出的函数
功率上的X轴。
TOPSwitch-II的
功耗为
分别标绘在同一幅图作为家庭的恒定
功率耗散的轮廓（虚线） 。
1998年4月
AN-21
D2
MUR610CT
L1
3.3
H
15 V
C2
1000
F
35 V
6, 7
D1
BYV26C
L2
33毫亨
BR1
400 V
2
4
D3
1N4148
U2
NEC2501
C3
120
F
25 V
RTN
1
9, 10
C1
47
F
400 V
VR1
P6KE200
R2
200
1/2 W
C4
0.1
F
5
T1
C6
0.1
F
F1
3.15 A
C7
1.0 nF的
Y1
R1
510
C9
0.1
F
U3
TL431
R3
6.2
R5
10 k
R4
49.9 k
D
TOPSwitch-II的
控制
C
L
N
J1
S
U1
TOP224Y
C5
47
F
PI-2158-031698
图1.典型的反激式电源使用TOP224 。
选择正确的
TOPSwitch-II的
使用图2，图3，图4和图5
首先，我们使用的功率与效率曲线，找到
为每个电源的效率
TOPSwitch-II的
设备
这将提供输出功率。然后，我们估计
TOPSwitch-II的
从恒定功率的轮廓损失
耗散。
首先对X轴的应用程序的输出功率。
垂直移动，以在交叉点与所述第一
TOPSwitch-II的
曲线，然后，从Y轴的读出效率直接。
从对同一个交点
TOPSwitch-II的
曲线
插值
TOPSwitch-II的
从功率耗散
恒功率耗散轮廓。
一些输出功率可以由一个以上的被传递
TOPSwitch-II的
装置。当从垂直X轴移动
轴，所遇到的第一个曲线将是最小的，最低
成本
TOPSwitch-II的
装置中，而最后的曲线将是
规模最大，最高效
TOPSwitch-II的
设备适合于
所需的输出功率。
例1 ： 30 W通用应用
假设一个+ 5V的应用程序需要的输出功率从30瓦
通用输入电压。从图3中的曲线，该
TOP224可以提供30瓦，估计Y轴效率
的71％。投影
TOPSwitch-II的
功耗为
大约2.5W 。的TOP225还可以与一个用于
75 ％的预期效率和插功耗
约1.7 W。通过这些曲线，热沉可以是
选择或直接评价，因为估计
TOPSwitch-II的
功耗现已前
设计甚至开始！
例2 ： 30瓦为230 VAC应用
考虑一个+ 12V的输出从230 VAC输入30瓦。身材
图4示出了TOP223是一个具有预期的最佳设备
效率略高于85％的功耗
约0.75 W.
实施例3：
TOPSwitch-II的
温度
它是容易估计的结温度T
J
的
TOPSwitch-II的
从环境温度T
A
和
2
B
5/98
AN-21
有效的结到环境的热阻
θ
JA
。这
技术适用于任何
TOPSwitch-II的
包只要
总热阻抗是已知的，它包括
选
TOPSwitch-II的
热阻，热
接口到一个散热器，并且有效的热阻抗
的散热器本身。例如，用一个TOP225耗散
P
D
为1.7W ，周围温度T
A
40
°C,
和整体
热阻抗
θ
JA
20
° C / W ，
最大
TOPSwitch-II的
结温度T
J
可以发现
如下所示：
调整为最小输入电压
利用图6和图7
使用的功率比的曲线，开始在X轴与
所需的最低限度的交流输入电压。垂直移动到
相交的曲线。读出的功率比的值
从Y轴。有效输出功率在最初
85或195 VAC假定的最小电源电压为根本
实际所需的输出功率，这个比例分成。
有效输出功率为85或195 VAC电源电压
用作在图2-5中给出的曲线的X轴值。
有效输出功率为85或195 VAC将产生
同样
TOPSwitch-II的
从图中的曲线得到的损失（
2-5 ），为实际需要的输出功率的修正后的交流
输入电压。这个比例还扩展了初级电感
适当的值对于不同的输入电压。原
曲线是从典型的值在表3中衍生的，这是
后来在本应用笔记讨论。此外，
TOPSwitch-II的
占空比限制要求的线性减少
在反射电压V
OR
交流市电低于85伏的电压，
如图7 。
例4 ：输入电压调整
假设只对美国市场的申请需要35瓦
输出功率为+12 V的最低AC输入电压
通常90 ％的115 VAC或103.5 VAC 。查找功率比
从图7中为1.15 。有效输出功率，获得
通过将实际输出功率由功率比，是
T
J
=
T
A
+
(
P
D
×
θ
JA
)
=
40
°
C
+
(1.7 W
×
20
°
C / W ）
=
74
°
C
设计应限制
T
J
至小于100
°C
在最大
环境温度。
可用功率
最低AC输入电压对有很强的影响
选择
TOPSwitch-II的
装置对于给定的输出功率。如果
最低电压以上假设的数值增加
在图2至图5的曲线，那么更多的功率将是
从各
TOPSwitch-II的
装置。
我们可以使用输出功率比的曲线在图6和图7
并结合图2的原始曲线，通过5至
确定可用的功率对于不同的输入电压。
图6给出了230 VAC电源在低线比曲线
而图7示出了类似的曲线，以降低线路的通用
电源的应用。
有效输出功率=
参数
开关频率（
f
s
)
变压器反射电压（
V
OR
)
钳位电压
(V
钳
)
输出的肖特基整流器
正向电压
(V
D
)
初级偏置电压
(V
B
)
价值
100千赫
135 V
200 V
0.4 V
16 V
光电耦合器
晶体管电流
光电耦合器
LED电流
35 W
= 30.4 W
1.15
195 VAC
5.0毫安
85 VAC
3.5毫安
3.5毫安
5.0毫安
这种变化与表2的典型电源参数
TOPSwitch-II的占空比。
输入电压表1.电源参数独立
和输出功率。
B
5/98
3
AN-21
典型的电源组件参数
参数
变压器初级电感
变压器的漏感
（称为主）
变压器谐振频率
（二次开测）
变压器初级
绕线电阻
变压器次级线圈电阻
输出电容的等效
串联电阻
输出电感的直流电阻
共模电感器
直流电阻
单位
H
H
千赫
TOP221 TOP222 TOP223 TOP224 TOP225 TOP226 TOP227
8650
175
4400
90
2200
45
1475
30
1100
22
880
18
740
15
400
450
500
550
600
650
700
m
5000
1800
650
350
250
175
140
m
20
12
7
5
4
3.5
3
m
30
24
18
15
13
11.5
10
m
40
32
25
20
16
13
10
m
400
370
333
300
267
233
200
表3. TOPSwitch-II的反激式电源的典型电源元件参数。
这有效输出功率，然后用在曲线用
图2中，选择
TOPSwitch-II的
设备和估计
TOPSwitch-II的
耗散。效率和功率预测
耗散可能不太精确时所使用的比率。该
初级电感的新值是功率的乘积
在表3中的新比率和原始电感值
为TOP224电感值将是：
典型值列于表2中的两个参数即
仅仅依赖于输入电压。这些参数有变化
TOPSwitch-II的
占空比。
剩余电源参数取决于输出
力。表3给出了典型值功率依赖
参数
L
P
=
1475
H
×
1.15
=
1696
H
输入电容
效率和输出功率是散装的两种功能强
能量存储电容器C1 。对于通用交流电源
曲线C1的在微法的数值被假定为
是至少3倍的最大输出功率（瓦） 。为
230伏交流电源时，C1的值（ μF），被假定为至少
等于最大输出功率（瓦）。
例如，对于输出功率为30W ，体积能量存储
电容器C1被预期为至少90
F
通用
电源和30
F
230 VAC电源的应用。设计
必须考虑到电容器的容差，以保证
预期性能的电源。
选择曲线假设
几个物理电源参数必须计算，
估计或测量来确定效率。测
值可从曲线的预测是否显著不同
的设计参数是不一样的典型值
用于生成曲线。
典型值列于表1中的一些参数
是独立的功率电平与输入电压无关。这些
参数被定义并且在AN- 16和AN- 17进行讨论。
4
B
5/98
AN-21
输入电容的值越低会减少可用的
输出功率。打算从3到2
F
每瓦将减少
输出功率高达15 ％的通用输入。该
可用功率急剧下降的值小于2
F
每
瓦。
电容器C1的值还决定的平均值
DC总线电压。在通用VAC电源曲线
图2和图3中，平均直流母线值生成
105 VDC ，而在图4中的230 VAC电源曲线
5人用265VDC的平均直流母线的价值生成。
使用一个直流电压源，以防止AC纹波电压
从调制的占空比。效率取决于
重于实际的直流输入电压。一个有说服力
实验是改变的直流电压
±15
V怎么看
效率变化超过预期的AC纹波的范围
电压。
测量变压器的漏感准确。拿
外部电路的考虑电感，它可以
30％或更多增加有效的漏电感。
测量开关频率准确地为个人
TOPSwitch-II的
在电路中，以占组件用于─
组件的变化。
验证实际的钳位电压。有效的钳位电压可以
是230伏或更高，即使钳位齐纳二极管
被指定为200V。参见AN- 16的详细信息。
确定哪些物理电源参数不
表3.更改（暂时），以符合典型值
匹配表中的参数，直到该部件
测效率相匹配的预测值。
其他注意事项
从典型的生成，本应用笔记曲线
在表1，表2和3的电源参数。如果测得的
在一个特定的效率
TOPSwitch-II的
应用程序不
同意从曲线的预测值，这是有可能的
被测电源的物理参数不
匹配表格的值。使用下面的指导方针，以获得最佳的
测量和预测之间的协议。
当从交流电源测量效率，使用
电子功率计专为平均输入功率
测量高波峰因数的电流波形。
不要简单地测量RMS输入电压和RMS输入
电流。这两个测量值的乘积被输入
千伏安或输入负荷（ VA ） ，而不是真正的输入
功率（瓦） 。
B
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5
QQ：2880707522 复制
