設計過程
較高的開關頻率可以減小變壓器尺寸,但同時會增加開關損耗。本參考設計選擇了100kHz版本的NCP1014作為平衡點。這個單片轉換器的能效預計約為75%,因此,要提供8W輸出功率,預計需要10.6W的輸入功率。輸入工作電壓范圍是90到265Vac。NCP1014包含安森美半導體的動態自供電(DSS)電路,藉減少元件數量簡化了啟動。這集成控制器的散熱考慮因素決定了最大輸出功率。電路板上的銅區域會散熱并降溫。當轉換器工作時,反激變壓器上的偏置繞組會關閉DSS,降低轉換器的功耗。較低的工作溫度使更多的電能可以提供給負載。
1)電磁干擾(EMI)濾波器
開關穩壓器從輸入源消耗脈沖電流。有關諧波含量的要求限制了電源輸入電流的高頻分量。通常濾波器由電容和電感組成,可以削弱不良信號。輸入線路上連接的電容以與輸入電壓呈90??的異相電流導通,這種轉移電流通過位移輸入電壓與電流之間的相位降低了功率因數,故需要在濾波需求與維持高功率因數之間取得平衡。
根據電磁干擾的屬性及濾波器元件的復雜特性,電容C1和C2起始選擇了100 nF電容。選擇的差分電感L1用于提供L-C濾波器頻率,約為開關頻率的1/10。所使用的電感值是:
實際設計中選擇的是2.7 mH電感,這是一個標準電感值。基于這個起點,根據經驗來調節濾波器以符合傳導干擾限制。電容C2增加到了220 nF,從而提供干擾限制余量。電阻R1限制浪涌電流,并在出現故障時提供易熔元件。根據應用環境的不同,可能需要熔絲來滿足安全要求。注意在初級總電容較小的情況下浪涌電流較小。
2)初級鉗位