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ZHCSND6A March 2022 – June 2022 SN6507

PRODUCTION DATA

封裝選項(xiàng)

機(jī)械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)

DGQ|10
- MPDS043F

散熱焊盤機(jī)械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)

DGQ|10
- PPTD373B

訂購(gòu)信息

9.2.2.5.2 匝數(shù)比估算

上一節(jié)已經(jīng)確定所選變壓器的 V-t 乘積必須為 15Vμs。不過(guò)，在搜索制造商網(wǎng)站以尋找合適的變壓器之前，用戶仍需要了解允許推挽式轉(zhuǎn)換器在指定的電流和溫度范圍內(nèi)正常運(yùn)行的最小匝數(shù)比。該最小變壓比表示為最小次級(jí)電壓與最小初級(jí)電壓之比乘以將變壓器典型效率 97% 考慮在內(nèi)的校正因數(shù)：

Equation13. V_P-min = V_IN-min - V_DS-max

V_S-min 必須足夠大，以允許整流二極管上的最大壓降 V_F-max 并且仍然為穩(wěn)壓器提供足夠的輸入電壓以保持穩(wěn)壓。由Topic Link Label9.2.2.2 可知，該最小輸入電壓是已知的，通過(guò)添加 V_F-max 可以提供最小次級(jí)電壓，如下所示：

Equation14. V_S-min = V_F-max + V_DO-max + V_O-max

圖 9-5 通過(guò) N_min = 1.03 × V_S-min/V_P-min 來(lái)確定所需的最小匝數(shù)比

然后，可用的最小初級(jí)電壓 V_P-min 計(jì)算包括從最小轉(zhuǎn)換器輸入電壓 V_IN-min 中減去器件的最大可能漏源電壓 V_DS-max：

Equation15. V_P-min = V_IN-min – V_DS-max

不過(guò)，V_DS-max 是數(shù)據(jù)表中指定電源的最大 R_DS(on) 和 I_D 值的乘積：

Equation16. V_DS-max = R_DS-max × I_Dmax

然后將Equation16 插入Equation15 可得到：

Equation17. V_P-min = V_IN-min - R_DS-max x I_Dmax

將Equation17 和Equation14 插入Equation13 可得出最小匝數(shù)比，如下所示：

Equation18.

N_{m i n} = 1.03 \times \frac{V_{F - m a x} + V_{D O - m a x} + V_{O - m a x}}{V_{I N - m i n} - R_{D S - m a x} \times I_{D - m a x}}

提供了有關(guān)計(jì)算方法的示例。一個(gè)示例是針對(duì)無(wú)占空比控制的固定輸入情況。另一個(gè)示例是針對(duì)有或無(wú)占空比控制的寬范圍輸入情況。

固定輸入示例：

對(duì)于使用整流二極管 PMEG200G20ELRX 和 LM317A LDO 的固定 24V V_IN 至 15V V_OUT 轉(zhuǎn)換器，針對(duì) 500mA 負(fù)載電流和 85°C 最大溫度的數(shù)據(jù)表值為 V_F-max = 0.5V、
V_DO-max = 0.7V、V_O-max = 15.15V。

然后假設(shè)轉(zhuǎn)換器輸入電壓來(lái)自具有最大 ±2% 精度的 24V 穩(wěn)壓電源，則 V_IN-min = 23.52V。最后，24V 下的漏源電阻和漏極電流的最大值來(lái)自數(shù)據(jù)表，其中 R_DS-max = 1Ω，I_D-max = 0.5A。

將上述值插入上述公式可得出最小匝數(shù)比為：

Equation19.

N_{m i n} = 1.03 \times \frac{0.5 V + 0.7 V + 15.1 V}{23.52 V - 1 ? \times 0.5 A)} = 0.72

寬范圍輸入示例：

無(wú)占空比控制的寬范圍輸入

對(duì)于具有寬輸入范圍但無(wú)占空比控制的轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)，匝數(shù)比需要考慮最小輸入電壓。

假設(shè)使用相同的二極管和 LDO，則計(jì)算結(jié)果為 V_F-max = 0.5V、V_DO-max = 0.7V、V_O-max = 15.15V。

18V 至 30V 的輸入范圍使 V_IN-min = 18V。18V 至 30V 的輸入范圍（典型值為 24V）使 V_IN-min = 18V。將相同的 R_DS-max = 1Ω 和 I_D-max = 0.5A 代入上述公式可得出最小匝數(shù)比為：

Equation20.

N_{m i n} = 1.03 \times \frac{0.5 V + 0.7 V + 15.1 V}{18 V - 1 ? \times 0.5 A)} = 0.96

具有占空比控制的寬范圍輸入

對(duì)于具有寬輸入范圍的轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)，占空比功能可用于補(bǔ)償輸入變化。但必須注意確保高匝數(shù)比不會(huì)導(dǎo)致初級(jí)電流超過(guò)器件的指定電流限制。

Equation21.

N_{m i n} = 1.03 \times \frac{V_{F - m a x} + V_{D O - m a x} + V_{O - m a x}}{V_{I N - t y p} - R_{D S - m a x} \times I_{D - m a x}} \times \frac{1}{2 D_{t y p}}

假設(shè)使用相同的二極管和 LDO，則 V_F-max = 0.5V、V_DO-max = 0.7V、V_O-max = 15.15V。

建議用戶在 V_IN-typ 典型值 = 24V 時(shí)設(shè)置 DC = 25%。將相同的 R_DS-max = 1Ω 和 I_D-max = 0.5A 代入上述公式可得出最小匝數(shù)比為：

Equation22.

N_{m i n} = 1.03 \times \frac{0.5 V + 0.7 V + 15.1 V}{24 V - 1 ? \times 0.5 A)} \times \frac{1}{2 \times 0.25} = 1.38