反激开关电源变压器计算公式表
反激式开关电源变压器设计
1.11 计算变压器铜损 1)按照选取的磁芯,估算出变压器平均绕组长度MLT。 例如对EE型磁芯MLT估算方法如下: MLT=E+D+(E-D)+2C=2E+2C
其它型号磁芯估算MLT可依此方法类推。 2)按下试计算各绕组铜损 Pcun=(Nn*MLT*Rn)In2 式中:Pcun —— 第n绕组铜损,单位为瓦 Nn —— 第n绕组匝数,单位为匝 MLT —— 平均绕组长度,单位为m Rn —— 第n绕组导线每米长电阻,单位为Ω; In2 —— 第n绕组额定电流,单位为A; n —— 绕组序号,n=1,2,3……
第二种是计算方式,首先假定变压器是单绕组,每增加一个绕组并考虑 安规要求,就需增加绕组面积和磁芯尺寸,用“窗口利用因数”来修整。 单绕组电感磁芯尺寸按下式计算: 0.68Pout dwx105 Ap=AwAe= Bmax f 式中: dw ------ 一次绕组导线截面积,单位为:cm2; Bmax ---- 最大工作磁通密度,单位为T; f ------- 工作频率,单位为Hz; Pout ---- 变压器总输出功率,单位为W。 窗口利用因数按下表计算。
1)估算总的输出功率:Po=V01xI01+V02xI02…… 2)估算输入功率:Pin= Po/η 3)计算最小和最大输入电流电压 Vin(MIN)=ACMINx1.414(DCV) Vin(MAX)=ACMAXx1.414(DCV)
4)计算最小和最大输入电流电流 Iin(MIN)=PINxVIN (MAX)
1.6 计算一次绕组所需的最大匝数Npri
Lpri Npri = AL 1.7 计算二次主绕组(输出功率最大的绕组)所需匝数Ns1 Npri(V01+VD1)(1-Dmax) NS1 = (匝) Vin(min) Dmax 1.8 计算二次其它绕组所需匝数Nsn
反激式高频变压器设计公式-简易公式
反激式高频变压器设计公式-简易公式选择值Vin=85~264V =f=50/60kHz =60Vout 12VDC =12V 功率:60WIout 5A =5ATDK PC40 μi=2250μi=2250uH Bs=380mT TDK PC44 μi=2400Ae=119mm2Br=140mT二、计算输入电流的平均值Iav=0.68A效率η=80%Vin(min)=110V三、计算输入峰值电流大小Dmax=0.45取 K=0.55Ipk= 1.96A四、计算初级电感:Lp= 0.421988mH =421.9875uH五、计算初级匝数:31TsB=2000~2500高斯,选B=2250高斯Ton=0.0075 mS =7.5uS六、计算次级匝数Vd=0.5Ns= 4.3取Ns=5七、修正初级圈数和电感Np=36TsLP=493.03500uH16VNb=7Ts 截面积直径 x2圈数九、计算电流的大小初级:0.15962790.31886336初级电流有效值Irms=0.8A 反馈:0.277次级峰值电流Ispk=14A 次级:0.95776730.6377275次级电流有效值Isems= 5.75A L P:500.00 设计:刘善魁时间:2013-8-14高频变压器设计绿色部分:手工填写. 红色部分:计算值Np=Lp*Ip/(Ae*B)=Vin*T on-(B*Ae) =八、计算Nb反馈线圈匝数: Vb =uH 取一、选择CORE的大小通常输出功率查CORE厂商的资料,根据CORE高度,在100Kz与之对应的功率选择功率型的CORE,P>40W K =0.5~0.6 P<40W K =0.35~0.45一般最大取 0.4--0.5。
反激式开关电源变压器是这么计算的
反激式开关电源变压器是这么计算的于法拉弟电磁感应定律,这个定律是在一个铁心中,当磁通变化的时候,其会产生一个感应电压,这个感应电压=磁通的变化量/时间T 再乘以匝数比,把磁通变化量换成磁感应强度的变化量乘以其面积就可以推出上式来,NP=90*4.7 微秒/32 平方毫米*0.15,得到88 匝0.15 是选取的值,算了匝数,再确定线径,一般来说电流越大线越热,所以需要的导线就越粗,需要的线径由有效值来确定,而不是平均值。
上面已经算得了有效值,所以就来选线,用0.25 的线就可以,用0.25 的线,其面积是0.049 平方毫米,电流是0.2 安,所以其电流密度是4.08,一般选定电流密度是4 到10 安第平方毫米。
若是电流很大,最好采用两股或是两股以上的线并绕,因为高频电流有趋效应,这样可以比较好。
第六步,确定次级绕组的参数、圈数和线径。
原边感应电压,就是一个放电电压,原边就是以这个电压放电给副边的,看上边的图,因为副边输出电太为5V,加上肖特基管的压降,就有5.6V,原边以80V 的电压放电,副边以5.6V 的电压放电,那么匝数是多少呢?当然其遵守变压器那个匝数和电压成正比的规律,所以副边电压=NS*(UO+UF)/VOR,其中UF 为肖特基管压降,这个副边匝数等于88*5.6/80,得6.16,整取6 匝,再算副边的线径,当然也就要算出副边的有效值电流,下图是副边电流的波形,有突起的时间是1-D,没有突起的是D,刚好和原边相反,但其KRP 的值和原边相同,这个峰值电流就是原边峰值电流乘以其匝数比,要比原边峰值电流大数倍。
第七步,确定反馈绕组的参数。
反馈是反激的电压,其电压是取自输出级的,所以反馈电压是稳定的,TOP。
100条反激、正激、各种双端拓扑计算公式列表
100条反激、正激、各种双端拓扑计算公式列表一、正激式开关电源高频变压器:No待求参数项详细公式1副边电压Vs Vs=Vp*Ns/Np2最大占空比θonmaxθonmax=Vo/(Vs-0.5)1、θonmax的概念是指:根据磁通复位原则,其在闭环控制下所能达到的最大占空比。
2、0.5是考虑输出整流二极管压降的调整值,以下同。
3临界输出电感Lso Lso=(Vs-0.5)*(Vs-0.5-Vo)*θonmax2/(2*f*Po)ton1、由能量守恒:(1/T)*∫0{Vs*[(Vs-Vo)*t/Lso]}dt=Po2、Ton=θon/f4实际工作占空比θon如果输出电感Ls≥Lso:θon=θonmax否则:θon=√{2*f*Ls*Po/[(Vs-0.5)*(Vs-0.5-Vo)]}ton1、由能量守恒:(1/T)*∫0{Vs*[(Vs-Vo)*t/Ls]}dt=Po2、Ton=θon/f5导通时间Ton Ton=θon/f6最小副边电流Ismin Ismin=[Po-(Vs-0.5)*(Vs-0.5-Vo)*θon2/(2*f*Ls)]/[(Vs-0.5)*θon]ton1、由能量守恒:(1/T)*∫0{Vs*[(Vs-Vo)*t/Ls+Ismin]}dt=Po2、Ton=θon/f7副边电流增量ΔIsΔIs=(Vs-0.5-Vo)*Ton/Ls8副边电流峰值Ismax Ismax=Ismin+ΔIs9副边有效电流Is Is=√[(Ismin2+Ismin*ΔIs+ΔIs2/3)*θon]ton21、Is=√[(1/T)*∫0(Ismin+ΔIs*t/Ton)dt]2、θon=Ton/T10副边电流直流分量Isdc Isdc=(Ismin+ΔIs/2)*θon11副边电流交流分量Isac Isac=√(Is2-Isdc2)12副边绕组需用线径Ds Ds=0.5*√Is电流密度取5A/mm213原边励磁电流Ic Ic=Vp*Ton/Lp14最小原边电流Ipmin Ipmin=Ismin*Ns/Np15原边电流增量ΔIpΔIp=(ΔIs*Ns/Np+Ic)/η16原边电流峰值Ipmax Ipmax=Ipmin+ΔIp17原边有效电流Ip Ip=√[(Ipmin2+Ipmin*ΔIp+ΔIp2/3)*θon]ton21、Ip=√[(1/T)*∫0(Ipmin+ΔIp*t/Ton)dt]2、θon=Ton/T18原边电流直流分量Ipdc Ipdc=(Ipmin+ΔIp/2)*θon19原边电流交流分量Ipac Ipac=√(Ip2-Ipdc2)20原边绕组需用线径Dp Dp=0.55*√Ip 电流密度取4.2A/mm221最大励磁释放圈数Np′Np′=η*Np*(1-θon)/θon22磁感应强度增量ΔBΔB=Vp*θon/(Np*f*Sc)23剩磁Br Br=0.1T24最大磁感应强度Bm Bm=ΔB+Br25标称磁芯材质损耗P Fe(100KHz100℃KW/m3)磁芯材质PC30:P Fe=600磁芯材质PC40:P Fe=45026选用磁芯的损耗系数ω 2.4 1.2ω=1.08*P Fe/(0.2*100)1.08为调节系数27磁芯损耗Pc Pc=ω*Vc*(ΔB/2)2.4*f1.228气隙导磁截面积Sg方形中心柱:Sg=[(a+δ′/2)*(b+δ′/2)/(a*b)]*Sc圆形中心柱:Sg={π*(d/2+δ′/2)2/[π*(d/2)2]}*Sc29有效磁芯气隙δ′δ′=μo*(Np2*Sc/Lp-Sc/AL)1、根据磁路欧姆定律:H*l=I*Np有空气隙时:Hc*lc+Ho*lo=Ip*Np又有:H=B/μIp=Vp*Ton/Lp代入上式得:ΔB*lc/μc+ΔB*δ/μo=Vp*Ton*Np/Lp式中:lc为磁路长度,δ为空气隙长度,Np为初级圈数,Lp为初级电感量,ΔB为工作磁感应强度增量;μo为空气中的磁导率,其值为4π×10-7H/m;2、ΔB=Vp*Ton/Np*Sc3、μc为磁芯的磁导率,μc=μe*μo4、μe为闭合磁路(无气隙)的有效磁导率,μe的推导过程如下:由:Hc*lc=Ip*Np Hc=Bc/μc=Bc/μe*μo Ip=Vp*Ton/Lpo得到:Bc*lc/(μe*μo)=Np*Vp*Ton/Lpo又根据:Bc=Vp*Ton/Np*Sc代入上式化简得:μe=Lpo*lc/μo*Np2*Sc5、Lpo为对应Np下闭合磁芯的电感量,其值为:Lpo=AL*Np26、将式步骤5代入4,4代入3,3、2代入1得:Lp=Np2*Sc/(Sc/AL+δ/μo)30实际磁芯气隙δ如果δ′/lc≤0.005:δ=δ′如果δ′/lc>0.03:δ=μo*Np2*Sc/Lp 否则δ=δ′*Sg/Sc31穿透直径ΔDΔD=132.2/√f32开关管反压Uceo Uceo=√2*Vinmax+√2*Vinmax*Np/Np′33输出整流管反压Ud Ud=Vo+√2*Vinmax*Ns/Np′34副边续流二极管反压Ud′Ud′=√2*Vinmax*Ns/Np二、双端开关电源高频变压器设计步骤:No待求参数项详细公式1副边电压Vs 如果为半桥:Vs=Vp*Ns/(2*Np)否则:Vs=Vp*Ns/Np2最大占空比θonmaxθonmax=Vo/(Vs-0.5)1、θonmax的概念是指:根据磁通复位原则,其在闭环控制下所能达到的最大占空比。
反激式开关电源计算公式
輸出直流電流A 輸出直流電流 2 δmin 0.199560651
開關頻率KHz 開關頻率 100 初級電感mH 初級電感 1.320413906
δmax 0.45 理想變壓器AwAe cm4 理想變壓器 1.259531697
Max磁感應強度 磁感應強度G 磁感應強度
4000 2000 實際變壓器體積
輸入min交流電壓 交流電壓V 輸入 交流電壓 85 114.1977452 輸出功率W 輸出功率 10 10 返回首頁 自激式計算表
輸入max交流電壓 交流電壓V 輸入 交流電壓 265 374.766594 輸入峰值電流A 輸入峰值電流 0.389188459
輸出直流電壓V 輸出直流電壓 5 K值 值 3.281733746 推挽式計算表
磁芯有效面積Ae 磁芯有效面積 0.225 繞線軸有效面積Ac參考 繞線軸有效面積 參考 1.122288598
返馳式開關變壓器計算公式
繞組繞線電流密度值 c.m./A 400 155.6753835 空氣間隙 初級線圈匝數 Ts 114.1977452
輸出整流管壓降V 輸出整流管壓降 1 次級線圈匝數Ts 次級線圈匝數 7.333333333
臨界電感mh 臨界電感 2.552800219 變壓器效率 0.87
反激变压器计算表
在这里,Po=Vo*Io=48*1.28=61.44;工作频率选择:50000Hz;则: Ve=Po/(100*50000) =61.4/(100*50000)=12280mmm PQ3230的Ve值为:11970.00mmm,这里由于是调频方式工作。
完全可以满足需求。
可以代入公式去看看实际需要的工作频率为:51295Hz。
第二步:计算初级电感量。
最小直流输入电压:VDmin=176*1.414=249V。
最大直流输入电压:VDmax=265*1.414=375V。
最大输入功率:Pinmax=Po/ef=61.4/0.9=68.3W第二步:计算初级电感量。
最小直流输入电压:VDmin=176*1.414=249V。
最大直流输入电压:VDmax=265*1.414=375V。
最大输入功率:Pinmax=Po/ef=61.4/0.9=68.3W(设计变压器时稍微取得比总效率高一点)。
最大占空比的选择:宽电压一般选择小于0.5,窄电压一般选择在0.3左右。
考虑到MOS管的耐压,一般不要选择大于0.5,220V供电时选择0.3比较合适。
在这里选择:Dmax=0.327。
最大输入电流:Iinmax=Pin/Vinmin=68.3/176=0.39A 最大输入峰值电流:Iinmaxp=Iin*1.414=0.39*1.414=0.55A MOS管最大峰值电流:Imosmax=2*Iinmaxp/Dmax=2*0.55/0.327=3.36A 初级电感量:Lp=Dmax^2*Vin_min/(2*Iin_max*fs_min)*10^3 =0.327*0.327*176/(2*0.39*50000)*1000 =482.55uH 取500uH。
查磁芯资料,PQ3230的AL值为:5140nH/N^2,在设计反激变压器时,要留一定的气息。
选择0.6倍的AL值比较合适。
在这里AL我们取:第三步:计算初级匝数NP: AL=2600nH/N^2 则:NP=(500/0.26)^0.5=44 第四步:次级匝数NS: VOR=VDmin*Dmax =249*0.327=81.4 匝比n=VOR/Vo=81.4/48=1.696 总结 通过样品的测试,实验结果为:整机效率0.88,PF值:176V时0.989;220V时0.984;265V时0.975。
开关电源反激式变压器计算公式与方法
开关电源反激式变压器计算公式与方法公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]原边电感量:Lp =(Dmax * Vindcmin)/ (fs * ΔIp)开关管耐压:Vmos =Vindcmax+开关管耐压裕量(一般用150V)+Vf*反激电压(Vf)的计算: Vindcmin * Dmax = Vf *(1- Dmax)原边与副边的匝比:Np / Ns = Vf / Vout原边与副边的匝比:Np / Ns = (Vdcmin * Dmax)/ [Vout * (1-Dmax)]原边电流:[1/2 * (Ip1 + Ip2)] * Dmax * Vindcmin = Pout / η磁芯:AwAe = (Lp * Ip2^2 * 10^4 / Bw * Ko * Kj) *原边匝数:Np = (Lp * Ip^2 * 10^4 )/ (Bw * Ae)气隙:lg = π * Np^2 * Ae * 10^-8 / LpLp:原边电感量, 单位:HVindcmin:输入直流最小电压,单位:VDmax:最大占空比: 取值~Fs:开关频率 (或周期T),单位:HzΔIp:原边电流变化量,单位:AVmos:开关管耐压,单位:VVf:反激电压:即副边反射电压,单位:VNp:原边匝数,单位:T)Ns:副边匝数,单位:T)Vout:副边输出电压,单位:Vη:变压器的工作效率Ae:磁芯截面积,单位:cm2Ip2:原边峰值电流,单位:ABw:磁芯工作磁感应强度,单位:T 取值~Ko:窗口有效用系数,根据安规的要求和输出路数决定,一般为~Kj:电流密度系数,一般取395A/ cm2(或取500A/cm2)Lg:气隙长度,单位:cm变压器的亿裕量一般取150V什么是反激电压假定原副边的匝比为n,在原边开关管截止时,开关管的高压端电压为Vin(dc)+nVo, nVo即为反激到原边的电压。
最实用的反激变压器计算表格
输出电压(V)最大负载电流功率占比输出1-主路 5.00 1.40770.00%输出2 5.000.60330.00%输出30.000.2000.00%输出400.00%10W确定效率η80.00%计算输入功率Pout 12.5W 损耗因数Z0.5VACmin 85V VACmax 265V 频率fL50HZ 整流导通时间tc0.0032s输入滤波电容CIN 20uF 最小直流输入电压VDCmin 77V 22脉动电压Vripple 43V 最大直流输入电压VDCmax 375V707MOS管饱和导通压降VDS 10V 反射电压VOR 110V 最大占空比Dmax 0.62开关频率fs 132KHZKRP 0.40原边均值电流IAVG 0.162A 交流有效值IACRMS 0.294A原边峰值电流IP 0.326A直流有效值IRMS 0.208A 脉动电流值IR 0.130A 脉动系数r 0.40直流电流IDC 0.326A直流电流IDC 0.261A 原边负载电流值IOR 0.099A 伏微秒数Et(V*us)315.8409V*us 5.设置电流比例因数KRP,注意KRP=IR/IP,确定原边电流波形参数此处近似估算IDC,其实6.确定原边电感量LpIp=IAVG/((1-1/2*KRP)反激式开关电源参数设计1.根据输出参数确定输入功率2.确定输入交流电压范围。
3.根据计算选定输入滤波电容,计算整流输出直流电压Z=0表示损耗在初级,Z4.确定反射电压,计算在最小直流输入时对应的最大占空比Dmax原边电感Lp 15644.29711uH 原边电感的另一种计算公式Lp 3025.813063!!!这种从负载来算ILR的方法跟上面由原边平均值来计算的方法不同118.4403VeVe526.0416667cm3EFD253300mm33C90的材质计算原边和副边的匝数比n 20.00计算副边匝数NS1360副边第二绕组NS23副边第三绕组NS3 1.607142857每平方匝数的气隙z/N20.0006气隙系数z 0.23气隙lg-0.02mm由于原边电流有效值IRMS=0.307A 选择AWG-27足够Is1P 3.69A Is1RMS 2.41A Is2P 1.58Is2RMS 1.03Is3P 0.53Is3RMS0.348.确定原边及副边其他绕组匝数(都向上取整)9.计算气隙lg10.导线规格的选取普及而且必须状态,所以流过其绕组的电时,电子由于很强的相互排导体的集肤效应。
反激式开关电源变压器设计步骤及公式
反激式开关电源变压器设计步骤及公式(4种计算方法比较)1.确定已知参数: (主要PWM方式)确定已知参数:(主要RCC方式)来自现代高频开关电源实用技术1,确定系统规格输出功率:输入功率: P୧=输入平均电流: Iୟ୴ൌሺౣሻ同左边占空比D୫ୟ୶=୲=0.5 f୫୧୬:25KHz输入直流电压Vୈେ=√2Vୟୡ在了解输出功率后确定所需磁芯A p=A e*A w(cm4)Ae:磁芯中心柱横截面积(cm2);A w:磁芯窗口面积(cm2)最小AC输入电压:V ACMIN,单位:V最大AC输入电压:V ACMAX,单位:V输入电压频率:f L,50Hz or 60Hz输出电压:V O,最大负载电流:I O输出功率:P O,单位:WIo:Po=Vo*Ioη:0.85P୧ൌP୭η2.峰值电流1T=10000G s输入峰值电流:Iൌכሺౣሻ对于BUCK(降压),推挽,全桥电路K=1.4对于半桥和正激K=2.8对于Boost,BUCK-Boost和反激K=5.5 I୮ൌ2כP୭כTηכV୧୬ሺ୫୧୬ሻכt୭୬A e*A w>כଵలଶככ౩כౣכஔכౣכౙ(cmସ) ;Ae是磁芯截面积(cm2),Aw是磁芯窗口面积(cm2);f的单位为Hz,Bm的单位为Gs,取(1500)不大于3000Gs,δ导线电流密度取:2~3A/mmଶ ,K୫窗口填充系数取0.2~0.4,Kc磁芯填充系数,对于铁氧体该值取1IୋൌP୧V୧୬୫୧୬IൌIୟ୴D୫ୟ୶כ2T୭୬ൌଵD୫ୟ୶(uint:µs)1S=106µsLൌౣכ୍ౌే(µH)3.计算初级电感因所以t୭୬ൌDכTൌଵଶכ若f取25KHz,则t୭୬为20μS选磁芯也可用公式Fosc<50KHz S=1.15*√Po(cmଶሻFosc<60KHz S=0.09*√Po(cmଶሻFosc>=60KHz S=0.075*√Po(cmଶሻNPൌౌכ୍ౌేככ10L P:mH; ΔB:260mT;A e:mm2NsൌሺV୭Vୈሻכሺ1െD୫ୟ୶ሻכNV୧୬୫୧୬כD୫ୟ୶NaൌሺVୟVୟୈሻכሺ1െD୫ୟ୶ሻכNV୧୬୫୧୬כD୫ୟ୶L =ሺౣሻכୈ୍ౌేכ౩ౙ其中L 单位:H f:Hz 电压:V, 电流:A匝比:n=ሺౣሻ=౩౦4. 计算初级匝数初级电感:L ୮ൌሺౣሻכ୲୍౦检验磁芯正规名牌磁性材料的Bm 不得大于3000Gs ,国产杂牌不大于2500Gs 更保险A 值是在磁芯上绕1000匝测得(美国)则N ൌ1000ටౌై此式中L 单位为mH变压器次级圈数:Ns>୬כ୍౦כ౦ୗכౣ*10其中S 为磁芯截面积,B୫值为3000Gs若A 值是用100匝测得且单位是nH/N ଶ,则N ൌ100ටౌై此式中L 单位为mH,A 单位为mH/N ଶ,在计算时要将A 的值由nH 转换为mH 后再代入式中计算;例如:某A 值为1300 nH/N ଶ, L 值为2.3mH,则A =1300nH/N ଶ=1.3 mH/N ଶ代入中计算得N 为133T 初级匝数为:Np=౩୬B(max) = 铁心饱合的磁通密度(Gauss)Lp = 一次侧电感值(uH) Ip = 一次侧峰值电流(A) Np = 一次侧(主线圈)圈数 Ae = 铁心截面积(cm2 )B(max) 依铁心的材质及本身的温度来决定,以TDK Ferrite Core PC40为例,100℃时的B(max)为3900 Gauss ,设计时应考虑零件误差,所以一般取3000~3500Gauss 之间,若所设计的power 为Adapter(有外壳)则应取3000 Gauss 左右,以避免铁心因高温而饱合,一般而言铁心的尺寸越大,Ae 越高,所以可以5. 匝比n=౩ౌ=ሺౣሻ晶体管的基极电流I =୍౦୦ూు6. 次级绕组匝数N ୱ=N *n N ୱଵ=౦כሺାౚሻכሺଵିୈౣ౮ሻሺౣሻכୈౣ౮多路输出时N ୱ୶=ሺ౮ାౚ౮ሻכ౩భభାౚభ其中x 代表几路I ୰୫ୱൌI √27. 原边供电绕组N ୟ=N ୱכ在多路输出时Vo 为主输出电压计算线径(包括初级次级)同左边8. 选择磁芯型号要满足,磁芯中心柱截面积S=0.09*√Po (cm ଶሻ或满足公式A=A ୣכA ୵ൌכଵలଶככ౩כౣכஔכౣכౙ(cm ସ ) ;Ae 是磁芯截面积(cm 2),Aw 是磁芯窗口面积(cm 2);f 的单位为Hz ,Bm 的单位为Gs ,取(1500)不大于3000Gs ,δ导线电流密度取:2~3A /mm ଶ ,K ୫窗口填充系数取0.2~0.4,Kc 磁芯填充系数,对于铁氧体该值取1做较大瓦数的 Power 。
反激变压器计算公式
初次级匝数取 可设定次级峰 依参数估算出 整后再算出初 值再确定其它 初/次级匝数 次级峰值电压 参数 51.6 51.6 31 0.48 0.214765101 0.477294686 7.058823529 3.158310304 7.231737667 68 68 66 14.70588235 14.70588235 15.15151515 108 108 108 380 380 380 12 12 24.5 2 2 0.625 24 24 15.3125 36 33.88235294 21.61764706 0.8 0.85 0.85 0.2 0.2 0.2 73.87140903 64 50 8.307692308 2.461538462 8.260869565 8.891928865 26 8.942328461 479.6923077 409.5384615 479.1304348 57.74074074 166.375 58 0.333333333 0.31372549 0.200163399 0.083333333 0.078431373 0.05004085
给定已知值 计算值 变压器最终参数
第一步,填B4,B5,B7,B11,B12,B15,就可以算 出所需变压器的初级匝数B17和次级匝数B19 第二步,依据第一步算出的B17和B19取整数后,填到 C17和C19里,评估C20和C21是否超过所选元件参数: 铁芯面积Ae: 最大占空比Dmax: 导通时间Ton:(uS) 开关频率f:(KHz) 开关周期T:(uS) 最低工作电压VDC min:(V) 最大工作电压VDC max:(V) 输出电压Vout:(V) 输出电流Iout:(A) 输出功率Pout:(W) 输入功率Pin:(W) 预计效率: 磁通密度DaltaB: 初级圈数Np: 匝比N: 次级匝数Ns: 初级峰值(肩)电压Vf: 次级峰值(肩)电压Vfo: 初级平均电流: 初级线径(面积)(电流密度 取4)mm^2
反激式开关电源变压器计算
计算变压器1. 已知参数:最小输入电压VIN(min)=85V最大输入电压VIN(min)=264V输出电压VO=12V输出电流IO=2A输出功率PO=24W设定效率=0.8PFC开关频率=65KHZ开关周期T=15.3846154us2.计算初次侧电流设定反射电压VOR=85V 设定最低输入电压情况下最大占空比Dmax=0.41425021计算最大导通时间TON=6.37308011uS计算输入平均电流Iiav=0.24960479A设定KRP=0.67计算DeltaI=0.60707639计算输入端峰值电流Iipk=0.90608416A计算输入电流有效值Iirms=0.40388208A3.选择合适的磁芯:计算所需磁芯的窗口乘积-Aneed=2000mm^4选择磁芯EFD25电感系数AL=uH/N^2有效磁芯截面积Ae=58mm^2窗品面积Aw=67.89mm^2有效磁路长度Le=mm有效体积Ve=mm^3窗口乘积3937.62mm^4 4.计算初次级匝数计算导通时间Ton=6.37308011usToff=9.01153527us计算初级匝数np=66.0328016匝计算初次级匝比n=6.8计算次级匝数ns=9.71070612匝5.计算初级电感Lp计算初级电感量Ip=1261.75307uH6.计算初次级电流输出电流峰值Iopk=6.16137231A输出电流有效值Iorms=3.26578961A选取电流密度J=6A/mm^2计算初级线圈直径Di=0.29283086mm计算次级线圈直径Do=0.83269057mm7.验证BmaxBmax=0.29850746T提示:密码1111,请勿更改70V-120V之间Dmax=VOR/(VOR+1.414*VINMIN)Iiave=p0/效率/1.414/VinminKRP=DeltaI/IpkIrms=Iipk*((krp^2/3-krp+1)*D)^0.5PO=6500*PO/(DeltaB*J*F) DeltaB=0.2T;J=6A/MM^2;Ton=T*Dnp=1.414*Vinmin*Ton/DeltaB/Aens=np/nIp=1.414*VINmin*TON/DeltaIIopk=Iipk*nIrms=Iopk*((krp^2/3-krp+1)*(1-D))^0.5D=(4*Iirms/3.14/j)^0.5Bmax=L*Iipk/Ae/nPFC电感计算-CCM。
反激式开关电源变压器快速计算
反激式开关电源变压器快速计算
反激式开关电源变压器快速计算
单片单端(双单)反激小功率开关电源,已广泛应用,对变压器的设计是关键,各个人设计思路不同,方法也不同,我的设计方法如下: 输入电压90V-260V交流
1.确定反激工作模式,是CCM,还是DCM
2.计算总功率:Pout
3.设定占空比,计算匝比,Np/Ns=Vdcmin*Dmax/(Vo Vf)*(1-Dmax)=n
4.计算原边匝数Np
Np=Vdcmin*Dmax/Bm*Ae
5.计算付边匝数Ns按匝比计算
Ns=Np/n
6.计算反馈匝数匝比:nf=Vdcmin*Dmax/(V1Vf)*(1-Dmax)
反馈匝数:Nf=Np/nf
7.计算原边电流:Ipk=Pout/η*Vdcmin*Dmax*0.7
8.计算原边电感量Lp=Vdcmin*Ton/Ipk*Krp
9.计算气隙Lg=0.4∏*Np^2*Ae*10^-8/Lp
10.验证是否进入连续状态。
磁芯的选取按磁芯的功率Po=m*f*Ae*Ac,选取磁芯(关于P0问题可参阅铁氧体的输出功率)按计处线径的方法计算线径。
(可参阅:CCM模式下反激变压器设计)
这样设计变压器快速准确。
当然进一步优化要自已调整.参考电路:。
开关电源反激式变压器计算公式与办法
精心整理
原边电感量:Lp=(Dmax*Vindcmin)/(fs*ΔIp)
开关管耐压:Vmos=Vindcmax+开关管耐压裕量(一般用150V)+Vf
*反激电压(Vf)的计算:Vindcmin*Dmax=Vf*(1-Dmax )
原边与副边的匝比:Np/Ns=Vf/Vout
原边与副边的匝比:Np/Ns=(Vdcmin*Dmax)/[Vout*(1-Dmax)]
原边电流:[1/2*(Ip1+Ip2)]*Dmax*Vindcmin=Pout/η
磁芯:AwAe=(Lp*Ip2^2*10^4/Bw*Ko*Kj)*1.14
原边匝数:Np=(Lp*Ip^2*10^4)/(Bw*Ae)
即为反的电压,会“折射”到原边(用同名端对电位),叠加在开关管高压端。
同理当原边开关管导通时,次级二极管是截止的,二极管上的电压除了输出电压Vo,还有原边“折射”过来的电压Vin(dc)/n ,及Vo+[Vin(dc)/n,].。
所以,匝比的
设计,除了影响占空比,也影响着原边开关管及次级二极管的应力选择。
在变压器线圈匝数未知的情况下,如何计算磁芯工作时的磁感应强度Bw ?测量其电感量(可用压。
反激式电源变压器设计公式新解
反激式电源变压器设计公式新解反激式电源变压器设计公式新解固定周期电流控制型反激式开关电源中,控制电路能使电源能够稳定⼯作,⽽其中设计的关键是变压器。
设计开关电源变压器最主要的是考虑三⼤要素:⼀是完成电功率的传输;⼆是初级线圈电感量;三是次级与初级线圈的以Vor 为基准的⽐例关系。
已有的开关电源变压器的计算⼤多很复杂,然⽽在搞清楚电感充放电基本原理的基础上,紧紧抓住电感充电放电的本质,应⽤到功率传输等⽅⾯,得到⼀个新的能量传输关系函数表达式,最后设计出⼀款⽐较合理的反激式电源变压器。
⼀、动态深度和设计深度的关系CCM 模式与tor 关系图:1.动态深度在电流连续模式下Krp 的设置时,动态深度为,从CCM 模式tor ⽰意图的⼏何关系可以得到,,式中tor 为电感不受开关周期约束的最长放电时间,该式把电感放电时间与开关关闭时间和Krp 联系在⼀起,由于Krp 是随着输⼊电压的改变⽽变化的,所以Krp 称动态深度。
2.设计深度设计深度:Kt=tor/T ,即电感不受开关周期约束的最长放电时间与开关周期的⽐值。
此值由设计时确定,是⼀个固有参数,在运⾏过程中不会改变,所以Kt 称设计深度。
占空⽐:D=Ton/T=(T-Toff )/T 由此可得到Krp 、Kt 与占空⽐D 的关系:------------------------------(1)或假如tor=1.2T ,Krp=0.4 则表⼀:以D 为⾃变量,Kt 、D 与Krp 三者的关系列表: DKt 0.10.20.30.40.50.60.5 1.80 1.60 1.40 1.20 1.000.800.6 1.50 1.33 1.17 1.000.830.670.71.291.141.000.860.710.570.8 1.13 1.000.880.750.630.500.9 1.000.890.780.670.560.4410.900.800.700.600.500.401.10.820.730.640.550.450.361.20.750.670.580.500.420.331.30.690.620.540.460.380.311.40.640.570.500.430.360.291.50.600.530.470.400.330.27对于CCM模式,Kt越⼤,Krp就越⼩,相应的深度就越⾼。
完美版反激式高频变压器的设计公式
完美版反激式高频变压器的设计公式
1.AP=[(P0/N+P0)*10000]/(2^B*FS*1000*J*KU)
2.IOB=0.8*IOMAX
3.[VINMIN=ACMIN*1.414-20
4.N=[VINMIN/(VO+VF)]*[DMAX/(1-DMAX)]
5.CHECK DMAX=N(VO+VF)/[VINMIN+N(VO+VF)]
6.^ISB=2IOB/(1-DMAX)
7.LS=(VO+VF)*(1-DMAX)*[1/(FS*1000)]/^ISB*1000000
8.LP=N^2LS
9.^ISP=IO(MAX)/(1-DMAX)+(^ISB/2)
10.^IPP=^ISP/N
11.NP=LP*^IPP/(^B*AE)
12.NS=NP/N
13.V A=(VO+VF)/NS
14.NVCC=(VCC+VF)/V A
15.UO=4*3.14*0.0000001
16.IG=NP^2*UO*AE/(LP/1000)
17.NPAWP=PO/N/VINMIN/J
18.NSAWS=IO/J
19.NVCCAWV=IV/J
20.END
说明:1.本套计算公式适用于商业性的反激高频变压器的设计,公式当
中除含有经验成分之外还添加成本系数,使其开发出高性能,低成本的变压器单元组件.
2.以下标"AAA"的是我公司用上述公式开发出的开关电源成品机.
3.本人才浅识薄,渴求能与各位大侠共研电源之精髓,实为鄙人之大幸. 本人邮箱:pads2005pcb@。
反激变换器部分计算公式(重点+原创)
1.414输入电压Min85频率(K)65输出电压12输出效率0.8I=PO /(η*VS)原边直流电流0.124802Ip= I/ [(1-0.5 KRP)*D]原边峰值电流0.445723NP=VS*TON/Ae*B原边匝数90.19887NS =NP*(VO+VF)/VOR副边匝数14.07598Ispk=Ip*NP/NS \\\2*Iout/(1-D)副边峰值电流 2.856192N=NP/NS匝比 6.408Vor=N*(Vo+VF)原边反射电压80.1Lp=Vimin*Dmax /Ip*f原边感量1659.396BMAX=L*IP/Ae*NP.Bmax验证0.2C=Ispk*Ton/vpp输出电容uf274.7252ESR=vpp/Ipp(IPP为输出电流的10-20%)ESR mR800注意:左边是用来算原边电流有效值的此表格与“开关电源变压器设计+破解过程”这个软件中的计算公式基本相同;在此不同之处只有一处,就是此副边端的输出整流有考虑输出整流管的压降,此表格默认设置为0.5V,而”所以这是”开关电源变压器设计+破解过程“这个软件的不足之处,但可以用此表格与”开关电源变压器磁感应强度Bmax在此最好取0.2或0.2以下,式中取0.2为准。
VS指的是输入最小的直流电压。
通过输出功率的要求来选择合适的AE,并通过AE来筛选合适的磁芯,因为只有合适的磁芯才能使变压器AE的选择可以通过“根据磁芯来算最大的输出功率”求得。
输入直流电压Mmin120.19 D0.4 Ton 6.153846输出电流1原边交流电流0.294118功率因数0.6输入功率15 AE41 Bmax0.2 Vor80.1输出纹波80副边峰值电流1 3.571428输出电流有效值 2.8输出二极管电压31.25624VD=Vout+Vf+Vmin*(Ns/Np)效值的,且与以上原边直流电流(也就是原边直流平均电流)是不一样的;算变压器线径是按照电流有效值;在此,最重要的是反射电压,此表格反射电压一般设为80V(Dmax=0.40),且可变化,根据占降,此表格默认设置为0.5V,而”开关电源变压器设计+破解过程“这个软件没有考虑输出整流管的压降在内,但可以用此表格与”开关电源变压器设计+破解过程“这个软件的两者结合,用此参考并计算高频反激变压器的参数有合适的磁芯才能使变压器达到最佳(考虑到绕线、散热、耐压等等)。
【2019年整理】反激式开关电源变压器设计(1)
2.1设计条件 J =9.8 A/mm2 VBIAS=11.7V VD =0.7V η =0.8
2.2设计步骤 第一步:面积乘积Ap
1.1xPOUTxDMAXx103
Ap≥
=
1.1x(5.1x1.1)x0.5x103
ηxKPxKTxKUxJxBMAXxfSW 0.8x0.5x0.4x0.55x9.8x0.12x262
1.5 计算次级绕组匝数Ns
Ns= Np Ls (匝)
(5)
Lp
1.6 计算偏置绕组匝数NBIAS
VBIAS
NBIAS =
NS
(6)
Vo+VD
式中: VDB ---- 偏置绕绕组整流二极管正向压降(V) 技术部培训教材
反激式开关电源变压器设计(1)
1.7 计算初级绕组RMS电流IPRMS
POUT
DMAX
1.2 计算次级电感Ls
(VO+VD)x(DOFF(MAX))2 x10-3
Ls≥
(H)
(2)
2xIOUTxfSW 式中:VO ----- 次级输出电压(V)
VD ----- 次级整流二极管正向压降(V) DOFF(MAX)– 最大截止占空比 IOUT ---- 次级输出电流(A)
1.3 计算初级电感LP
非连续反激模式KT ≈0.55~0.65 KU ------ 窗口填充系数(一般取0.4) J ------- 电流密度(一般取3 ≈10 A/mm2 )
BMAX ----- 最大工作磁通密度(反激式一般取0.12T ~ 0.15T)
fSW ------ 开关工作频度(KHz)
技术部培训教材
反激式开关电源变压器设计(1)
f 262x103