使用 MAX13256通用變壓器電子表格驗證

　　除了以上提及的技術指標，許多變壓器數據手冊還給出了勵磁電感，有時稱為原邊電感。由于該指標是在其它繞組全部開路時測得的，所以有時也稱為OCL或開路電感。

　　OCL是一項重要指標。與Maxim之前的變壓器驅動器不同，MAX13256限制原邊峰值電流，提供過載和短路保護。原邊電感導致原邊電流呈現經典的“基架上的紋波”，如圖5所示。

　　圖5. 原邊電流波形

　　負載恒定時，變壓器通過平均電流，包括變壓器磁芯發熱消耗的電流和將功率傳遞給負載的電流。原邊電感導致在平均電流上方出現電流紋波。電路分析時，必須確認峰值電流不會錯誤地觸發MAX13256進入保護狀態。

　　我們來看另一個例子，假如輸入電壓為12V，需要產生隔離的12V、200mA電源，提供1kV隔離。通過搜索發現一款變壓器：Coilcraft Q4470-CL2。利用MAX13256通用變壓器電子表格驗證其它參數，圖6所示為第一部分輸入內容：

　　圖6. MAX13256通用變壓器數據示例，MAX13256部分。

　　電子表格的C3單元是MAX13256內部橋式開關導通電阻之和，即數據手冊指標ROH、ROL之和，典型值為1.6Ω。對于最差工作條件分析，將C3單元更改為2.5Ω，這是ROH、ROL最大值之和。電子表格的C4單元為最小開關頻率，單位為kHz。如果使用內部振蕩器作為時鐘，該值為510kHz；如果使用外部時鐘，在此輸入CLK引腳的最低頻率。

　　為防止過載和電路故障，MAX13256限制提供給變壓器原邊的峰值電流。ITH引腳電阻設置該限流門限。除非需要更嚴格地限制輸入電流，ITH引腳的電阻應為1KΩ，保證500mA峰值電流限值。如果ITH電阻值高于1KΩ，那么在C5單元中輸入設置的限流值，單位為A；否則，使用默認值0.5A。

　　接下來，在輸入第二部分用戶參數，如圖7所示：

　　圖7. MAX13256通用變壓器示例的計算結果。

　　在電子表格C8單元輸入MAX13256 VDD引腳的驅動電壓，本例中為12V。在C9單元填寫輸出負載電流，本例為0.2A。根據變壓器數據手冊輸入C10至C14。盡管變壓器具有原邊和副邊中心抽頭，但本設計中并未發揮其優勢。如果使用原邊中心抽頭，在C12單元中的原邊匝數輸入項應為一半，即1.5。同樣，如果設計中使用副邊中心抽頭，C13單元中的值應為一半，即2。

　　拓撲結構影響C15單元輸入的內容。對于全波整流器，輸出電壓跌落為2倍的二極管導通壓降；對于推挽式架構，輸出跌落為1個二極管的導通壓降。查閱二極管數據手冊，確定每個二極管的正向導通電壓。如果尚未選擇二極管，輸入表1推薦的默認值，然后在選好二極管后用接近的數值替代。

　　接下來，查閱圖8所示電子表格第四部分計算結果。

　　圖8. MAX13256通用變壓器數據示例，用戶輸入部分。

　　C32單元計算該應用所允許的最小ET乘積，變壓器ET乘積為32V-μs，大于C32單元要求的23.5。如果MAX13256驅動器連接至原邊的一段和中心抽頭，變壓器將提供規定指標的一半，即16V-us，不滿足設計條件，所以該應用中不能使用該變壓器。

　　C33單元計算MAX13256可接受的峰值電流，該值必須低于C5單元輸入值。注意，F33單元指示“GOOD”。如果C33單元計算值太高，F33單元將指示“PK CURRENT TOO HIGH”。

　　電子表格C35單元計算電路的輸出電壓，本例中為大約13.9V。如果希望非常穩定的12V輸出，應為LDO留出足夠的壓差裕量。

　　查看圖9“功耗”信息。

　　圖9. MAX13256通用變壓器示例，功耗部分。

　　對于一個良好設計，這些功耗指標在合理范圍。注意，變壓器功耗指標包括未知的磁芯損耗，估算值為200mW，即C16數值。配合MAX13256使用的變壓器的類型，對于信譽良好的廠家，磁芯損耗要低于200mW估算值。再次說明，在實驗室檢驗電路性能非常重要。

　　為變壓器廠商規定變壓器指標

　　如果您無法獲取合適的標準產品，則可考慮請變壓器廠商定制產品。

　　與信譽良好的變壓器廠商配合的最佳方式就是在設計階段與其一起工作。利用MAX13256通用變壓器電子表格制定變壓器的暫定技術指標。

　　應該提供給變壓器廠商的硬性指標包括：

　　　　隔離電壓

　　　　ET常數

　　　　輸出電流

　　　　匝數比

　　推測“軟”指標，做好變壓器廠商建議修改的準備。

　　　　調整C14單元的原邊電感，直到C20單元與C9單元之比小于0.3，這表示變壓器應該提供的最小原邊電感，是最容易滿足的軟指標。

　　　　磁芯損耗估值為0.2W，變壓器廠商將通過選擇不同的鐵氧體和磁芯來調節該指標。變壓器廠商在鐵氧體和磁芯方面的經驗對您來說是最寶貴。

　　　　調整原邊和副邊電阻，大體上與匝數比成比例，直到C39單元的變壓器功耗低于0.75W，C38單元的MAX13256功耗低于1.0W。由于變壓器廠商通常會盡可能接近您提供的數值，所以這些指標略顯保守。

　　將這些指標交給變壓器廠商進行檢查，然后根據反饋意見進行調整。除了對您的設計有幫助外，變壓器對于生產質量和產品測試也很有價值，特別是當您需要超過2.5kV的隔離電壓時。