基于LM5032的单端反激式宽范围开关电源设计与制作

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[摘 要]本文介绍了一种宽范围输入DC/DC变换器设计方案，给出了设计原理图，变压器参数设计和测试结果。

[关键词]单端反激式 宽范围 DC/DC变换器

中图分类号：TN86 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）13-0293-01

引言

LM5032是美国国家半导体公司推出的业内首个适用于传统及有源箝位复位电路结构的100V双通道交错输出脉冲宽度调制控制器。本文介绍了一种采用LM5032控制器设计宽范围输入（9V～36V），多路输出（+5V，±12V）的隔离型DC/DC变换器，它大大提高了DC/DC变换器的功率密度，提高了电源模块的可靠性和稳定性。

1.电路方案设计原理

众所周知，隔离型DC/DC变换器的典型拓扑结构主要有全桥式、半桥式、推挽式、正激式以及反激式等。其中全桥式和半桥式电路拓扑结构相对复杂，所需元器件较多，主要使用于大功率的开关电源，由于本电源模块输出功率为10W，所以全桥式、半桥式和推挽式电路不再本次电路设计方案考虑之中。单端反激式电路结构简单，变压器可作为输出电感，与单端正激式相比，可有效减小产品体积，提高DC/DC模块的功率密度。因此，根据产品的具体技术指标和外形尺寸综合考虑，在本电路设计中采用了单端反激式电路拓扑结构，图1是本电路设计所采用的原理图。

2.主要技术指标与变压器参数设计

2.1 主要技术指标如下：

输入电压：9V～36V

输出电压及电流：+5V/100mA，±12V/200mA

2.2 变压器参数设计

变压器选TDK公司的罐形变压器（直径Ф=9mm），磁芯有效截面积Ae=0.101cm2，

磁感应强度ΔB=1500GS，Dmax=0.5，开关频率f=200kHz.

2.2.1 计算原边绕组流过的峰值电流Ip

2.2.2 原边绕组的电感值

2.2.3 求Dmin

取14匝

3.DC/DC电源变换器结构设计

DC/DC电源变换器要求高度低（高度不超过8mm），多路输出（+5V，±12V），对器件的结构，元器件的装配、输出纹波、效率都有严格的要求，合理设计结构非常重要。

为解决较低的输出纹波及提高电源的功率密度，本产品采用单层PCB板设计，开关管选用PowerPAK SO-8封装形式，电阻、电容大部分选用0603封装的。

通过热设计，将发热元件尽可能的均匀分布整个组件中，并将其紧贴在金属壳体上，产品最终采用导热性能好的硅橡胶实体灌封，六面体金属封装，实现良好的散热，提高了产品的可靠性。

4.产品达到的性能指标

该型宽范输入范围、多路输出DC/DC变换器达到的技术指标如表1所示。

5.结论

LM5032功能强大，电路简单，基于该芯片设计单端反激式DC/DC变换器模块，通过

产品调试与测试，最终产品的技术满足设计指标要求。产品经用户使用，满足系统使用要求。证明了该产品的设计方法是有效的，对多路输出（三路以上），宽范围输入范围（9V～36V）DC/DC变换器有一定的参考价值。