设计CCM（连续导通模式）反激式转换器的步骤如下，包含关键参数计算和设计要点：
1. 确定设计规格
- 输入电压范围：85-265VAC（整流后约100-380VDC）
- 输出电压/电流：例如12V/5A（60W）
- 开关频率：65kHz（典型值，平衡效率与体积）
- 目标效率：≥85%
- 二极管正向压降：假设Vf=0.7V
2. 计算匝数比（Np:Ns）
- 最大占空比（D_max）：通常取0.4-0.5（避免瞬态时进入DCM）
- 公式：
( N = \frac{V{in_min} \cdot D{max}}{(V_{out} + Vf) \cdot (1 - D{max})} )
假设D_max=0.45，Vin_min=100V:
( N ≈ \frac{100 \cdot 0.45}{(12 + 0.7) \cdot 0.55} ≈ 6.3 )
3. 计算原边电感量（Lp）
- 确保CCM的最小电感：
( Lp = \frac{(V{in_min} \cdot D{max})^2}{2 \cdot P{out} \cdot f \cdot \eta} )
代入数值：
( L_p = \frac{(100 \cdot 0.45)^2}{2 \cdot 60 \cdot 65000 \cdot 0.85} ≈ 275\ \mu H )
4. 选择开关管（MOSFET）
- 耐压要求：
( V{DS} ≥ V{in_max} + \frac{V_{out} + V_f}{N} ≈ 380V + \frac{12.7}{6.3} ≈ 382V )
实际需考虑漏感尖峰，选600V MOSFET。 - 电流能力：
原边峰值电流 ( I{p_peak} = \frac{P{out}}{\eta \cdot V{in_min} \cdot D{max}} + \frac{V{in_min} \cdot D{max}}{2 \cdot L_p \cdot f} ≈ 1.5A )
5. 输出二极管选择
- 反向电压：
( VR ≥ V{in_max} \cdot N + V_{out} ≈ 380 \cdot 6.3 + 12 ≈ 240V )
选200V以上快恢复二极管（如SF系列）。
6. 变压器设计
- 磁芯选择：根据功率选EE25或EFD30（60W适用）。
- 计算匝数：
- 原边匝数 ( Np = \frac{V{in_min} \cdot D{max} \cdot 10^8}{B{max} \cdot A_e \cdot f} )
假设B_max=0.2T，A_e=58mm²（EE25）：
( N_p ≈ \frac{100 \cdot 0.45 \cdot 10^8}{0.2 \cdot 58 \cdot 65000} ≈ 59 \匝 ) - 副边匝数 ( N_s = N_p / N ≈ 59 / 6.3 ≈ 9 \匝 )
- 原边匝数 ( Np = \frac{V{in_min} \cdot D{max} \cdot 10^8}{B{max} \cdot A_e \cdot f} )
- 气隙计算：
( l_g = \frac{\mu_0 \cdot Lp \cdot I{p_peak}^2}{B_{max}^2 \cdot A_e} ≈ 0.5\ mm )（需实际调整）
7. 控制电路设计
- PWM控制器：UC3845（经典电流模式控制）。
- 反馈环路：光耦（如PC817）+ TL431基准，补偿网络确保相位裕量>45°。
- 电流采样电阻：
( R{sense} = \frac{V{current_limit}}{I_{p_peak}} ≈ 0.5V / 1.5A ≈ 0.33\ \Omega )
8. 保护功能
- 过压保护（OVP）：通过检测辅助绕组电压触发关断。
- 过流保护（OCP）：MOSFET源极串联电阻采样。
- RCD钳位：吸收漏感能量，典型值R=10kΩ，C=1nF，D用FR107。
9. 关键验证点
- CCM确认：满载时电感电流波形无归零。
- 效率测试：检查开关管/二极管温升，优化栅极驱动电阻。
- 环路稳定性：注入扰动测试瞬态响应。
常见问题
- 变压器饱和：增大气隙或降低B_max。
- 电压尖峰：优化RCD参数或减少漏感（双线并绕）。
- EMI超标：增加输入滤波或调整开关频率。
通过以上步骤可完成CCM反激转换器的设计，需结合实际测试调整参数。
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