JAJSJ34H April 1997 – October 2024 UC1842 , UC1843 , UC1844 , UC1845 , UC2842 , UC2843 , UC2844 , UC2845 , UC3842 , UC3843 , UC3844 , UC3845
PRODUCTION DATA
トランスの設計は、特定のアプリケーションに適したスイッチング周波数を選択することから始まります。UC2842 は最大 500kHz のスイッチングが可能ですが、コンバータ全体のサイズ、スイッチング損失、コア損失、システム互換性、通信周波数帯域との干渉などを考慮して、一般的に使用できる最適な周波数が決まります。このオフライン コンバータでは、トランスのサイズと EMI フィルタのサイズを最小化しながら許容可能な損失を維持するための折衷案として、スイッチング周波数 fSW を 110kHz に選択します。
トランスの 1 次側と 2 次側の巻線比 NPS は、要求される MOSFET の電圧定格と、2 次側ダイオードの電圧定格に基づいて選択できます。最大入力電圧は 265VRMS なので、式 10 に示すようにピーク バルク入力電圧を計算できます。
システムのコストを最小限に抑えるため、どこでも入手可能な 650V MOSFET が選択されています。ドレインの最大電圧ストレスを定格値の 80% までディレーティングし、最大バルク入力電圧の 30% までのリーク インダクタンス電圧スパイクを許容できるようにするには、式 11 に示すように、反射出力電圧を 130V 未満にする必要があります。
12V 出力の 1 次側と 2 次側のトランスの最大巻線比 NPS は、次の式で選択できます。
この設計例では、NPS = 10 の巻線比を使用します。
補助巻線を使用して、UC2842 にバイアス電圧を供給します。安定した動作のため、ターンオン後にバイアス電圧を VCC の最小動作電圧よりも高く維持する必要があります。コントローラの UC2842 バージョンの最小 VCC 動作電圧は 10V です。補助巻線は 12V バイアス電圧をサポートするよう選択されているため、電圧が最小動作レベルを超えても IC の損失を低く維持できます。1 次と補助の巻線比 NPA は、式 13 で計算できます。
出力ダイオードには、出力電圧に反射入力電圧を加えた値と等しい電圧ストレスが発生します。
この設計では、リンギングによる電圧スパイクを許容するため、定格ブロッキング電圧が 60V を超えるショットキー ダイオードをお勧めします。このダイオードの順方向電圧降下 VF は 0.6V と推定されます。
高いピーク電流を回避するため、この設計のフライバック コンバータは連続導通モードで動作します。NPS が決定されてから、最大デューティ サイクル DMAX は、CCM フライバック コンバータの伝達関数を使用して計算できます。
最大デューティ サイクルが 50% を超え、設計がオフライン (AC 入力) アプリケーションなので、このアプリケーションには UC2842 が最適です。