ZHCSLD1F May 2004 – April 2025 UCC2813-0-Q1 , UCC2813-1-Q1 , UCC2813-2-Q1 , UCC2813-3-Q1 , UCC2813-4-Q1 , UCC2813-5-Q1
PRODUCTION DATA
8.2.2.2 變壓器設計
變壓器的設計首先會選擇合適的開關頻率。一般來說通常，開關頻率的選擇基于轉換器尺寸和效率之間的權衡，基于簡單的反激式拓撲結構。通常，較高的開關頻率會使變壓器尺寸更小。不過，開關損耗會增加，從而降低效率。有時，選擇開關頻率是為了避開某些通信頻段，以防止噪聲干擾通信。頻率的選擇超出了本數據表的范圍。
開關頻率目標為 110kHz，以最大限度地縮小變壓器尺寸。同時，由于 EMI 法規開始限制 150kHz 時的傳導噪聲，因此選擇 110kHz 開關頻率有助于減小 EMI 濾波器的尺寸。
變壓器的匝數比可以根據所需的 MOSFET 額定電壓和二極管額定電壓來選擇。由于最大輸入電壓為 265V AC，因此可以按照 方程式 6 計算峰值恒壓電壓。
為了盡可能地縮減系統的成本，選擇了一種現成的 650V MOSFET?？紤]到設計裕度和 MOSFET 漏極上的額外電壓振鈴，反射輸出電壓必須小于 120V。變壓器匝數比可通過 方程式 7 選擇。
變壓器電感的選擇基于連續導通模式 (CCM) 條件。電感越高，轉換器就能更長時間地保持在 CCM 下。但是，它往往會增大變壓器尺寸。通常，選擇變壓器磁化電感，以便轉換器在最小線路電壓下以約 50% 的負載進入 CCM 運行。這是在變壓器尺寸和效率之間進行權衡的結果。在該特定設計中，由于輸出電流更高，因此需要使轉換器保持在 CCM 更深的狀態，并將導通損耗和輸出紋波降至最低。轉換器在最小恒壓電壓下以約 10% 的負載進入 CCM 運行。
電感器的計算公式為 方程式 8。
在本公式中，開關頻率為 110kHz。因此，變壓器電感必須約為 1.7mH。選擇 1.5mH 作為磁化電感值。
輔助繞組為 UCC2813-0-Q1 的正常運行提供偏置電源。輔助繞組電壓是反射到初級側的輸出電壓。該器件需要更高的反射電壓，以便能夠快速從變壓器獲取能量，并使在重負載下的啟動更為容易。不過，更高的反射電壓會使器件消耗更多功率。因此，需要進行權衡。
在此設計中，所選輔助繞組電壓與輸出電壓相同，這樣既高于 UVLO 電平，又能保持較低的器件和驅動損耗。因此，輔助繞組與輸出繞組匝數比可通過 方程式 9 選擇。
基于計算的初級電感值和開關頻率，可以計算 MOSFET 和二極管的電流應力。