反激開關(guān)電源輸出電容計算

1、 設(shè)定開關(guān)工作頻率:f=60kHz,輸出電流Io=1A;根據(jù)變壓器,輸入、輸出電壓求實際最大占空比Dmax=0.457;

2、 計算Toff、Ton:

Toff=1/f*(1-Dmax)=9.05   Ton=1/f*Dmax=7.62

3、 計算輸出峰值電流:
4、 根據(jù)反激式輸出波形,來計算輸出電容量:

由上圖波形可知:Io減少、Uo也減小,即輸出電解電容主要維持t1到t2時間段電壓。設(shè)輸出紋波為120mV則:

5、 紋波電流,一般取輸出電流的5%~20%,即Inppl=20%*1=0.2A實際每個電解電容的紋波電流為0.2A,故滿足設(shè)計要求。

6、  實際最大值

7、  經(jīng)驗公式

注:ESR值需要根據(jù)實際紋波電流大小而定,實際使用值比計算值應小得多;大概是最大值的20%左右或更小。

目前市場上出售的開關(guān)電源大多數(shù)都是固定電壓輸出的,一般常用都是5V輸出的,而一般的LDO應用最多的是3.3V輸出的,在開關(guān)電源的輸出做為LDO的輸入時,就存在一個很大的壓差,為1.7V。如果LDO電流很大的話如200mA,那么芯片的溫度就會很高,功耗很大,長時間工作在高溫的情況下,會影響芯片的工作壽命。

  低壓差線性穩(wěn)壓器功耗主要是輸入電壓,輸出電壓以及輸出電流的函數(shù)。下列方程式可用來計算最惡劣情況下的功耗:

  PD=(VINMAX-VOUTMIN)ILMAX。其中:PD=最惡劣情況下的實際功耗,VINMAX=VIN腳上的最大電壓,VOUTMIN=穩(wěn)壓器輸出的最小電壓,ILMAX=最大(負載)輸出電流。

  最大允許功耗(PDMAX)是最大環(huán)境溫度(*AX),最大允許結(jié)溫(TJMAX)(+125℃)和結(jié)點到空氣間熱阻(θJA)的函數(shù)。對于安裝在典型雙層FR4電解銅鍍層PCB板上的5引腳SOT-23封裝器件,其(θJA)約為250℃/Watt。

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