反激计算
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)。
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。
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。
反激变压器参数计算
反激变压器参数计算反激变压器是一种高频变压器,通常用于电源电路以提供稳定的直流电压。
其特点是在工作过程中,直流电压和交流电压交替出现,因此在设计反激变压器时需要计算一些关键参数。
一、输入电压与输出电压的计算反激变压器的输入电压和输出电压是设计中最关键的参数之一。
根据电流平衡原理,当输出电流为零时,反激变压器的输入电压等于电源电压。
当输出电流最大时,反激变压器的输入电压等于直流输出电压加上激磁电压。
因此,我们可以用下列公式计算输入电压和输出电压:V<sub>in</sub>=V<sub>dc</sub>+(V<sub>dc</sub>*D)/(1-D)V<sub>out</sub>=V<sub>dc</sub>/(1-D)其中,V<sub>dc</sub>为反激变压器的直流输出电压,D为输出电压占周期的占空比。
二、输入电阻的计算反激变压器的输入电阻通常用来反映电源对负载的影响。
当电源电压出现波动时,它会影响反激变压器的输入电流,从而影响负载的电压稳定性。
因此,设计反激变压器时需要计算输入电阻。
输入电阻是反激变压器输入电压和电流的比值。
通常用下列公式计算:R<sub>in</sub>=V<sub>in</sub>/I<sub>in</sub>其中,I<sub>in</sub>为反激变压器输入电流。
三、输出电流的计算反激变压器的输出电流是设计中最重要的参数之一。
通常用下列公式计算:I<sub>out</sub>=V<sub>out</sub>/L<sub>out</sub>*t<sub>r</s ub>其中,L<sub>out</sub>为反激变压器输出电感的电感值,t<sub>r</sub>为反激变压器正、负半个周期的时间。
反激变压器参数计算
反激变压器参数计算反激变压器是一种常用的电力变压器,主要用于将交流电转换为直流电或者改变交流电的电压、功率等参数。
反激变压器的参数计算包括主线圈与副线圈的匝数和电流之间的关系、功率转换的效率、磁路的设计以及磁芯的选型等方面。
以下将详细介绍反激变压器参数计算的方法和注意事项。
首先,计算反激变压器主线圈和副线圈匝数之间的关系。
匝数之间的比值决定了输出电压与输入电压之间的比例关系。
根据电压的转换关系,可以得到变压器的变比公式:Np/Ns=Vp/Vs,其中Np为主线圈匝数,Ns 为副线圈匝数,Vp为主线圈输入电压,Vs为副线圈输出电压。
根据所需的电压转换比例,可以计算出主、副线圈的匝数。
第二,计算反激变压器的输出电流。
输出电流可以通过主、副线圈匝数比例和输入电流来计算得到。
根据电流守恒定律,主线圈和副线圈的电流之比等于匝数之比。
即Is/Ip=Np/Ns,其中Is为副线圈输出电流,Ip 为主线圈输入电流。
根据所需的输出电流大小,可以计算出主线圈的输入电流。
第三,计算反激变压器的效率。
效率是指输出功率与输入功率之比。
在反激变压器中,输入功率等于输出功率加上损耗功率。
损耗功率主要包括铜损和铁损。
铜损主要来自主、副线圈的电阻,可以通过电流和电阻值来计算。
铁损主要来自磁芯的磁滞和涡流损耗,可以通过磁芯的材料和尺寸以及工作频率等参数来计算。
根据损耗功率和输出功率,可以计算出反激变压器的效率。
第四,设计反激变压器的磁路。
磁路的设计包括磁芯的材料和尺寸选择以及风口和绕线的设计等方面。
磁芯的选型要考虑到工作频率、输出功率和磁导率等因素,以确保磁芯在工作条件下能够提供足够的磁路饱和和低损耗。
风口和绕线的设计要考虑到电流密度、线圈散热和瞬态响应等因素,以确保线圈运行稳定和可靠。
最后,需要注意的是反激变压器的设计和参数计算都需要考虑到实际应用的需求和特点。
例如,输入和输出的电压和电流、功率的大小、工作频率、磁芯的材料和尺寸等方面都会对变压器的性能和参数产生影响。
反激公式简化
又由磁链方程得: N1Bmax Ae L1I max U i DT ; Ae
L1I max Ui D NBmax N1Bmax f
根据电流守恒得: Aw K u K j N1I irms N 2 I orms (Aw 是磁芯窗口面积,Ku 窗口利用率,Kj 电流密度)
由安匝平衡方程得: N1I irms
2 Ui 2 D 2 UiD D * = 2 DN 2 L2 f 2 L2 fN
2
Po=Uo*Io=
L2=
Ui D2 2 Po fN 2
2
∵ U Q max U i NU o U leakage ;
U D max U o U i / N ;
∴当 CRM 或 DCM 时 I Q max I i
Ui D ; I D max NI Q max Li f
当 CCM 时 I Q max
I i I i Io UD i D 2 (1 D) N 2 L1 f
△U=
Q I D UD I o RESR o i RESR (△U 纹波电压,代入后可计算出 C) C Cf L1 fN
即:满足初级绕组感量且使磁芯不饱和最小匝数 N1= 由安培环路定律得: N1I i H ∴气隙大小为 =
N10 N1Bmax A N12 0 Ae * = L1 Bmax L1
7.6 ) f
线径的计算: (在 100℃,100KHZ 时趋肤深度为:△=
当 CRM 或 DCM 时 Φ1 =
N 2 I orms
∴ Aw K u K j 2 N1I irms 当 CRM 或 DCM 时 Aw K u K j 2 N1
D I i max 3
反激变换器的设计和计算步骤
反激变换器(F l y b a c k)的设计和计算步骤(总8页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--反激变换器(Flyback)的设计和计算步骤齐纳管吸收漏感能量的反激变换器:0. 设计前需要确定的参数A 开关管Q的耐压值:VmqB 输入电压范围:Vinmin ~ VinmaxC 输出电压VoD 电源额定输出功率:Po(或负载电流Io)E 电源效率:XF 电流/磁通密度纹波率:r(取,见注释C)G 工作频率:fH 最大输出电压纹波:Vopp1. 齐纳管DZ的稳压值VzVz <= Vmq × 95% - Vinmax,开关管Q承受的电压是Vin + Vz,在Vinmax处还应为Vmq保留5%裕量,因此有Vinmax + Vz < Vmq × 95% 。
2. 一次侧等效输出电压VorVor = Vz / (见注释A)3. 匝比n(Np/Ns)n = Vor / (Vo + Vd),其中Vd是输出二极管D的正向压降,一般取~1V 。
4. 最大占空比的理论值DmaxDmax = Vor / (Vor + Vinmin),此值是转换器效率为100%时的理论值,用于粗略估计占空比是否合适,后面用更精确的算法计算。
一般控制器的占空比限制Dlim的典型值为70%。
-----------------------------------------------------------------------------上面是先试着确定Vz,也可以先试着确定n,原则是 n = Vin / Vo,Vin可以取希望的工作输入电压,然后计算出Vor,Vz,Dmax等,总之这是计算的“起步”过程,根据后面计算考虑实际情况对n进行调整,反复计算,可以得到比较合理的选择。
-----------------------------------------------------------------------------5. 负载电流IoIo = Po / Vo,如果有多个二次绕组,可以用单一输出等效。
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)。
反激电源计算表格
反激电源计算表格反激电源(Flyback Converter)是一种常用的开关电源拓扑结构,它利用变压器存储能量并在开关管关闭时释放给负载。
设计反激电源时,需要计算多个参数以确保电源的稳定性和性能。
以下是一个简化的反激电源设计计算表格,包含了一些关键参数的计算:反激电源设计计算表格1. 输入参数•输入电压范围(Vin_min, Vin_max): _______ V 至_______ V•输出电压(Vout): _______ V•输出电流(Iout): _______ A•开关频率(fsw): _______ kHz•效率目标(η): _______ %2. 变压器参数•变压器匝数比(N): _______ (由输出电压和输入电压计算得出)•初级电感(Lp): _______ μH•漏感(Llk): _______ μH (估算或测量得出)3. 开关管参数•最大漏源电压(Vds_max): _______ V•最大漏极电流(Id_max): _______ A•导通电阻(Rds_on): _______ Ω4. 整流二极管参数•最大反向电压(Vr_max): _______ V•平均正向电流(If_avg): _______ A•正向压降(Vf): _______ V5. 输出电容参数•电容值(Cout): _______ μF•电容耐压(Vcap_rating): _______ V6. 关键波形参数•最大占空比(Dmax): _______•反射电压(Vr): _______ V•初级峰值电流(Ip_peak): _______ A7. 性能计算•输入功率(Pin): _______ W•输出功率(Pout): _______ W•实际效率(η_actual): _______ %计算方法简要说明:1.变压器匝数比(N): N = (Vout + Vf) / (Vin_min * Dmax)2.初级电感(Lp): Lp = (Vout + Vf) * Dmax / (fsw * Ip_peak)3.最大占空比(Dmax): 根据输入电压范围和输出电压计算得出,通常为了保证在最低输入电压时仍能提供足够的输出电压。
11 反激计算-DCM4
H
七、选择磁芯,计算初级匝数: 选择EC28的磁芯,磁芯截面积为: 选择最大磁通密度: 则变压器的初级匝数为: Np1 L Ipk Ae Bmax1 Np1 28.143 Np 28 Ae 82mm
2
Bmax1 3000G
取原边匝数28匝 此时最大磁通密度为: Bmax L Ipk Ae Np
6Leabharlann sIsrms Ispk
十三、输出电解上的纹波电压为: Irip Isrms Io
2 2
Irip 7.799A
十四、VCC偏置线圈匝数计算: VCC 15V Nvcc VCC Vd Ns Vo Vd Nvcc 4.952
VCC绕组匝数取5匝。 十五、输入电压最高时,偏置线圈整流二极管反向电压最大,为: VF1 Vmax Nvcc VCC Np VF1 82.211V
反激计算 DCM3 一、相关参数: 输入电压范围: VACmin 90V 输出功率: Pout 60W 电源效率: η 83% 输入功率: Pi Pout η Pi 72.289W VACmax 264 V F 60Hz
输入电压频率:低压为60Hz 高压为50Hz
十、次级线圈最大峰值电流为: Ispk Ipk N 十一、初级线圈最大有效值电流为: Iprms D Ipk 3
2
Ispk 22.439A
Iprms 1.244A
十二、次级线圈有效值电流为: TR Vmin Ton VOR TR 3T TR 7.867 10 Isrms 9.264A
Bmax 0.302T
八、副边匝数计算: 1.如果输入电压最小时,变压器工作在临界连续状态,则根据伏秒平衡有: Vor Vmin Ton T Ton Vor 81.818V
反激开关损耗计算模板
反激开关损耗计算模板
反激开关损耗计算模板可以参考以下内容:
反激开关的损耗主要包括导通损耗和关断损耗。
其中,导通损耗是由于开通时电压和电流的交叉而引起的交越损耗。
假设在反激CCM模式下,输入电感的电流波形如图所示。
根据该波形,可以得到开通损耗的计算公式为:
Plon=(1/2)*Llk*ILpk*ILpk/T
其中,Llk是漏感,ILpk是原边峰值电流,T是周期,fsw是开关频率,Uclamp是钳位电压,Uor是输出电压。
上述公式仅为反激开关损耗的一种计算方法,实际计算中还需要考虑其他因素的影响。
如果需要更详细的计算方法和参数,请提供更多的背景信息。
反激计算
反激计算一、变压器设计1. 确定最小工作频率: min f准谐振模式下,工作频率是变化的,最小输入电压满载情况下的频率。
2. 估算匝比: Vd Vo Vin Vds n +-=maxmax .一般反射电压)(Vd Vo n VOR +=取得大一些,选800VMOS 管,考虑一定裕量,取Vds_max=640V 。
3. 确定最大占空比: Ton Vin ⨯=()Toff Vd Vo n ⨯+= (伏秒平衡) Tf Toff Ton T ++= (us Tf 15.0到≈) f T 1= TT o nD =⇒T o f f Vd Vo n TonVin =+⨯)( ①T o f f Tf Ton T =-- ② ① 除以②得1))((=--+⨯Tf Ton T Vd Vo n TonVin整理得Tf Ton T Vd Vo n TonVin --=+⨯)(两边同时除以Ton)()(Vd Vo n Vd Vo n vin Ton Tf T +++=- 又有 f D T o n=,fT 1=得 )1()()(max Tf f Vd VO n Vin Vd Vo n D ⨯-⨯+++=a. 伏秒平衡: 处于稳定状态的电感,开关导通时间(电流上升段)的伏秒数须与开关断开(电流下降段)时的伏秒数在数值上相等,尽管两者符号相反。
b.减小。
增大,损耗减小。
和管开关损耗减小。
,增大,增大,,增大。
增大,增大。
增大,当,则设D Vin Coss MOS F T on 1f T on D D )(X a 11,,Tf Toff D T Ton Vd Vo n ba b c b X c b c X b c a b a c b a aX ++=⨯=+⇒+-=-=-=-=+=+=c. Tf :MOS 管Vds 下降时间典型值0.5到1us ,MOS 管Id 为0到下次导通的死区时间。
4.计算初级绕组电感量: min _212f Lp pk Ip Pin ⨯⨯=③T o n LpVin pk Ip ⨯=min_ fDT D T o n=⨯= 得Pinf D Vin Lp ⨯⨯⨯=min 2max min 22③ 式: 电感阻止电流变化的性质表明电感的储能特性。
反激开关电源参数计算
反激开关电源参数计算1.输入电压的确定输入电压一般是由电网提供,常见的有220V交流电压和110V交流电压。
在设计反激开关电源时,需要根据实际应用环境和设备要求来确定输入电压。
2.输出电压的确定输出电压是根据实际需要来确定的,一般为直流电压。
在确定输出电压时,需要考虑设备的工作电压范围和设备对电源质量的要求。
3.功率的确定功率是反激开关电源的重要参数之一,它决定着电源所能提供的最大输出功率。
功率的确定需要综合考虑设备的负载需求和电源的能力,一般可以通过测量设备的功率消耗来确定。
4.电流的确定电流是反激开关电源输出的电流大小,它与功率有一定的关系。
一般来说,电流越大,功率也就越大。
在计算电流时,需要综合考虑负载的电流需求和电源的能力。
除了以上常规参数外,还有一些需要考虑的特殊参数。
比如开关频率、输出纹波、效率等。
开关频率指的是反激开关电源的工作频率,它决定了电源输出的稳定性和抗干扰能力。
一般来说,开关频率越高,电源的稳定性和抗干扰能力越好,但对元器件的要求也越高。
输出纹波是指反激开关电源输出电压的纹波幅度,它与输出电容器和输出滤波电感器的选取有关。
输出纹波越小,表示电源输出的稳定性越好。
效率是指反激开关电源输出的功率与输入的功率之比,它决定了电源的能量利用效率。
一般来说,效率越高,电源的能量损耗越小。
在进行反激开关电源参数计算时,需要综合考虑负载的需求、电源的能力以及其他特殊要求,进行合理的设计和选择。
同时,还要根据实际情况对参数进行优化和调整,确保电源的性能和可靠性。
反激输出电容计算
反激输出电容计算
反激输出电容计算是电子电路设计中的一个重要环节,它涉及到电路的稳定性和输出质量。
在设计反激电路时,需要根据电路的参数计算出合适的输出电容,以保证电路的正常工作。
反激电路是一种常见的开关电源电路,它通过开关管控制电源输出,从而实现电源的稳定输出。
在反激电路中,输出电容的作用是平滑输出电压,减小电压波动,提高电路的稳定性和输出质量。
反激输出电容的计算需要考虑多个因素,包括电路的输入电压、输出电压、输出电流等参数。
一般来说,输出电容的大小与输出电流成正比,与输出电压成反比。
因此,在计算反激输出电容时,需要先确定电路的输出电流和输出电压,然后根据电容的公式计算出合适的电容值。
反激输出电容的公式为:C = I * Δt / ΔV,其中C为电容值,I为输出电流,Δt为输出电压波动的时间,ΔV为输出电压波动的幅度。
根据这个公式,可以计算出反激输出电容的大小,以保证电路的稳定输出。
在实际设计中,反激输出电容的大小也受到电容器的类型和质量的影响。
一般来说,电容器的类型分为固态电容和电解电容,固态电容具有体积小、寿命长、稳定性好等优点,但价格较高;电解电容则价格便宜,但寿命较短,容易出现漏电等问题。
因此,在选择反
激输出电容时,需要根据实际情况综合考虑各种因素,以达到最佳的设计效果。
反激输出电容计算是电子电路设计中的一个重要环节,它直接影响到电路的稳定性和输出质量。
在设计反激电路时,需要根据电路的参数计算出合适的输出电容,以保证电路的正常工作。
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反激计算一、变压器设计1. 确定最小工作频率: min f准谐振模式下,工作频率是变化的,最小输入电压满载情况下的频率。
2. 估算匝比: Vd Vo Vin Vds n +-=maxmax .一般反射电压)(Vd Vo n VOR +=取得大一些,选800VMOS 管,考虑一定裕量,取Vds_max=640V 。
3. 确定最大占空比: Ton Vin ⨯=()Toff Vd Vo n ⨯+= (伏秒平衡) Tf Toff Ton T ++= (us Tf 15.0到≈) f T 1= TT o nD =⇒T o f f Vd Vo n TonVin =+⨯)( ①T o f f Tf Ton T =-- ② ① 除以②得1))((=--+⨯Tf Ton T Vd Vo n TonVin整理得Tf Ton T Vd Vo n TonVin --=+⨯)(两边同时除以Ton)()(Vd Vo n Vd Vo n vin Ton Tf T +++=- 又有 f D T o n=,fT 1=得 )1()()(max Tf f Vd VO n Vin Vd Vo n D ⨯-⨯+++=a. 伏秒平衡: 处于稳定状态的电感,开关导通时间(电流上升段)的伏秒数须与开关断开(电流下降段)时的伏秒数在数值上相等,尽管两者符号相反。
b.减小。
增大,损耗减小。
和管开关损耗减小。
,增大,增大,,增大。
增大,增大。
增大,当,则设D Vin Coss MOS F T on 1f T on D D )(X a 11,,Tf Toff D T Ton Vd Vo n ba b c b X c b c X b c a b a c b a aX ++=⨯=+⇒+-=-=-=-=+=+=c. Tf :MOS 管Vds 下降时间典型值0.5到1us ,MOS 管Id 为0到下次导通的死区时间。
4.计算初级绕组电感量: min _212f Lp pk Ip Pin ⨯⨯=③T o n LpVin pk Ip ⨯=min_ fDT D T o n=⨯= 得Pinf D Vin Lp ⨯⨯⨯=min 2max min 22③ 式: 电感阻止电流变化的性质表明电感的储能特性。
当电压加到电感量为L的线圈上时,在线圈两端产生感应电动势L dtdie ⨯-=,在线圈中产生电流。
在时间t 内,电流达到i ,电源传输到电感的能量200021Li Lidi dt dt di iL uidt We t t t ⎰⎰⎰====。
5. 初级线圈匝数: AeB pkIp Lp Np ⨯⨯=max _ (Bmax=0.25T 到0.3T )6. 辅助绕组匝数: VdVo Vd Vcc Naux ++=1二、相关计算1. Vout Iout Pout ⨯=2. Eff PoutPin = 3. nNp Ns =4. )(min_)(min __副边反激供电或原边正激供电Ns Vo VccNp Vin Vcc Vcc N ⨯⨯=5.minmaxmin __f Lp D Vin pk Ip ⨯⨯=a. 最大。
最大时,最小,最大,Ip_pk D Vin Iinb. LVdt di L dt di V Ton dt di pk Ip =⇒⨯=⨯=又_ fDTon f T D T Ton =⇒=⨯=1, fminmax min __⨯⨯=⨯=Lp D Vin Ton L V pk Ip 所以 6. pk Ip D Eff Vin Io Vo Iin _max 21min _max _⨯⨯=⨯⨯=(周期T 内反激输入的平均电流,最大。
最大,最大,最小时,pk Ip vin _D Iin )三角波平均值=最大值⨯21max_21_0_21I avg _2121D pk Ip avg Iin avg I pk Ip avg T Toff avg I Ton avg I Iin ⨯⨯=⇒=⨯=⨯+⨯=,对于初级来说,又7. n pk Ip ⨯=_Is_pk (安匝平衡)安匝平衡实际上又叫磁势平衡,变压器一、二次绕组产生的磁势是平衡的;磁势等于电流的安培数与绕组的匝数之乘积。
8. pk Ip D rms Ip _3max_⨯=三角波的有效值=3最大值又TToffIp_rms 2221⨯+⨯=rms I Ton rms I 03_21==rms I pk Ip rms I ,对于初级来说pk Ip D D pk Ip TTonpk Ip rms Ip _3maxmax 3_)3_(_22⨯=⨯=⨯=⇒ 9. s_pk 3min max 1_I Tff D rms Is ⨯⨯--=3_,0_212221pkIs I rms I T Toff rms I Ton rms I rms Is rms ==⨯+⨯=对于次级来说又有Tf Ton T Toff --=pkIs Tff D TTf Ton T pk Is TTf Ton T pk Is rms Is _3min max 13)(_)(3__22⨯⨯--=--⨯=--⨯=⇒ 三、 反激输出电容选择minmaxmin _f Lp D Vin npk Is ⨯⨯=min__C Tonpk Is pk pk Vo ⨯=- (纹波电压:%_X Vo pk pk Vo ⨯=-) pkpk Vo Tonpk Is C -⨯=__minpkpk Io pkpk Vo I V ESR --=∆∆=__ 实际最大值 (纹波电流: %_X Io pk pk Io ⨯=-) min10656C ESR -⨯= 经验公式四、反激电路工作原理与控制1. 对于变压器初级绕组上施加一定得电压,次级绕组上就可以得到相应的电压。
电压比率与匝比相同,与输出电流无关。
初级与次级同时导通,即电流从初级绕组的正极性流进,则同时从次级绕组的正极性流出。
2. 反激变换器的工作原理:当开关管导通时,整流二极管反向截止,输出电容给负载供电。
变压器相当于一个纯电感,流过Np 的电流线性上升),di (LpVindt =斜率达到峰值Ip_pk 。
当开关管关断时,所有绕组电压反向。
反激电压使二极管导通,初级储存的能量2_21pk Ip Lp ⨯⨯传送到次级, 副边电流线性下降)(LsVodt di =斜率,提供负载电流,同时给输出电容充电。
若次级电流在下一个周期开始前下降到零,则电路工作于断续模式。
a. 开关管导通期间,电流进入初级绕组,次级二极管不导通,次级无电流流过。
开关管关断时,初级电流停止,所有绕组电压反向,反激电压使输出二极管导通及次级绕组导通,并流过电流。
b. 初级与次级的安匝比守恒(真正的变压器,电压比守恒),Ns pk Is Np pk Ip ⨯=⨯__。
初次级绕组电压并不相关,次级绕组电压只与负载有关。
c. 初次级绕组就算是不同时导通,它们也会存在电压转换关系,次级绕组上的电压也会折射到初级绕组。
e. PSR: TToffNs Np pk Ip Io ⨯⨯⨯=_21五、变压器损耗计算Pcu Pfe Ptotal +=1. Ve Pcv Pfe ⨯=Pcv: 磁芯的功率损耗 (查图 Pcv-Bm-Freq)例: TP4AVe: 磁芯体积 (查磁芯规格书) 2. sec __Pcu pri Pcu Pcu +=2.1 pri Rdc pri rms I pri Pcu ___2⨯=pri Ipeak D pri Irms _3_⨯=(f Lm DVin pri Ipeak ⨯⨯=_) 22)(_(14.3)()(__)线径电阻率长度pri D pri l pri Rdc ⨯⨯=ρ ρ⨯=slR m ohm cu .1075.18-⨯=ρ2.1_⨯⨯=圈数周长pri l)2__(2++⨯=c o r e G c o r e D 周长D: 骨架中心宽度G: 骨架中心厚度2.2 sec _sec _sec _2Rdc rms I Pcu ⨯=pk Is Tff D Irms _3min max 1sec _⨯⨯--=2)2sec _(14.3sec _sec _D l Rdc ⨯⨯=ρ4.1sec _⨯⨯=圈数周长l六、MOSFET 损耗计算Pciss off Psw on Psw gs Psw Pon Ptotal ++++=___1. on Rds rms Ip Pon __⨯=2. f Qg pk Vgs gs Psw ⨯⨯=__ Qg: mosfet 导通g 极所需要的电荷量(查规格书)。
I g s f Qg TQg=⨯= 3. Psw_on4. Psw_off5. f on Vds ext Cds Coss Pciss ⨯⨯+⨯=2_)_(21Coss: MOS 输出电容 Cds_ext: MOS 外部DS 电容NsNpVo Vin on Vds ⨯-=_七、Diode 损耗计算 八、RCD 损耗计算。