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 变压器设计
变压器的设计首先会选择合适的开关频率。一般来说通常，开关频率的选择基于转换器尺寸和效率之间的权衡，基于简单的反激式拓扑结构。通常，较高的开关频率会使变压器尺寸更小。不过，开关损耗会增加，从而降低效率。有时，选择开关频率是为了避开某些通信频段，以防止噪声干扰通信。频率的选择超出了本数据表的范围。
开关频率目标为 110kHz，以最大限度地缩小变压器尺寸。同时，由于 EMI 法规开始限制 150kHz 时的传导噪声，因此选择 110kHz 开关频率有助于减小 EMI 滤波器的尺寸。
变压器的匝数比可以根据所需的 MOSFET 额定电压和二极管额定电压来选择。由于最大输入电压为 265V AC，因此可以按照 方程式 6 计算峰值恒压电压。
为了尽可能地缩减系统的成本，选择了一种现成的 650V MOSFET。考虑到设计裕度和 MOSFET 漏极上的额外电压振铃，反射输出电压必须小于 120V。变压器匝数比可通过 方程式 7 选择。
变压器电感的选择基于连续导通模式 (CCM) 条件。电感越高，转换器就能更长时间地保持在 CCM 下。但是，它往往会增大变压器尺寸。通常，选择变压器磁化电感，以便转换器在最小线路电压下以约 50% 的负载进入 CCM 运行。这是在变压器尺寸和效率之间进行权衡的结果。在该特定设计中，由于输出电流更高，因此需要使转换器保持在 CCM 更深的状态，并将导通损耗和输出纹波降至最低。转换器在最小恒压电压下以约 10% 的负载进入 CCM 运行。
电感器的计算公式为 方程式 8。
在本公式中，开关频率为 110kHz。因此，变压器电感必须约为 1.7mH。选择 1.5mH 作为磁化电感值。
辅助绕组为 UCC2813-0-Q1 的正常运行提供偏置电源。辅助绕组电压是反射到初级侧的输出电压。该器件需要更高的反射电压，以便能够快速从变压器获取能量，并使在重负载下的启动更为容易。不过，更高的反射电压会使器件消耗更多功率。因此，需要进行权衡。
在此设计中，所选辅助绕组电压与输出电压相同，这样既高于 UVLO 电平，又能保持较低的器件和驱动损耗。因此，辅助绕组与输出绕组匝数比可通过 方程式 9 选择。
基于计算的初级电感值和开关频率，可以计算 MOSFET 和二极管的电流应力。