反激式变压器开关电源电路参数计算(精)
反激式变压器开关电源电路参数计算
反激式变压器开关电源电路参数计算反激式变压器开关电源电路是一种常见的电源电路，其主要用于将输入电压转化为所需要的输出电压，常见的应用包括电子设备、通信设备、计算机等。
在设计反激式变压器开关电源电路时需要考虑多个参数，包括输入和输出电压、电流、功率以及工作频率等。
首先，我们需要计算变压器的参数。
变压器是反激式变压器开关电源电路的核心部件。
反激式变压器开关电源电路通常使用升压变压器，其输入电压较低，经变压器升压后得到所需的输出电压。
计算变压器的参数包括变比和电流等。
计算输入电压和输出电压的变比，可以根据所需的输出电压和输入电压来计算。
变比=输出电压/输入电压。
计算变压器的电流，可以通过功率平衡来计算。
功率平衡公式为：输入功率=输出功率。
输入功率可以通过输入电压和输入电流计算，输出功率可以通过输出电压和输出电流计算。
接下来，我们需要计算开关管的参数。
开关管是反激式变压器开关电源电路的关键部件，主要作用是开关电流以实现输入输出电压的转换。
计算开关管的参数包括开关频率、工作电流和功率等。
开关频率是指开关管开关的频率，一般为几十KHz到几百KHz。
开关频率较高可以减小变压器的体积，但同时也会增加开关管的损耗和噪声。
工作电流是开关管在工作状态下的电流。
根据功率平衡公式，可以计算出变压器的输入电流和输出电流，从而得到开关管的工作电流。
开关管的功率损耗是通过电压和电流来计算的。
功率损耗=电压*电流。
此外，在设计反激式变压器开关电源电路时还需要考虑电源电路的效率。
电源电路的效率是指输出功率与输入功率的比值，可以通过输入功率和输出功率来计算。
计算电源电路的效率，可以使用功率平衡公式。
效率=输出功率/输入功率。
以上是反激式变压器开关电源电路的参数计算的一般步骤。
在实际设计时，还需要根据具体的应用需求来确定参数的取值，并进行相应的调整和优化。
反激式变压器开关电源电路参数计算
反激式变压器开关电源电路参数计算
一、基本参数
1、变压器参数：
变压器由两个线圈构成，一个为高压线圈（H），另一个为低压线圈（L），均为叠加结构。
变压器的形状参数可表示为：VH：高压线圈的电压，VL：低压线圈的
电压，Nh：高压线圈匝数，Nl：低压线圈匝数，a：高压线圈电感与低压
线圈电感的比值，Lh：高压线圈电感，Ll：低压线圈电感。
变压器的负载特性可表示为：Rc：负载电阻，Xl：负载电抗，RL：灰
尘损耗，Xm：空载损耗，RL：空载电抗。
2、开关管参数：
开关管由长短两个极构成，一个为高压极（H），另一个为低压极（L）。
开关管的形状参数可表示为：VH：高压极的电压，VL：低压极的电压，Vt：开关管的阈值电压，Rt：开关管的阈值电阻，Ct：开关管的阈值电容，Rg：开关管的电阻，Cg：开关管的电容。
二、计算方法
1、确定变压器的输出电压：
根据变压器规格，计算其实际输出电压Vout：
Vout=VH*Nh/(Nh+Nl)
其中，VH为高压线圈的电压，Nh为高压线圈的匝数，Nl为低压线圈的匝数。
反激式开关电源变压器计算
反激式开关电源变压器计算反激式开关电源变压器是一种常见的电源变压器，它具有体积小、效率高、质量轻等优点，在电子设备中得到广泛应用。
在设计反激式开关电源变压器时，需要考虑多个因素，包括输入和输出电压、功率、负载特性、开关频率等。
下面将详细介绍反激式开关电源变压器的计算。
首先，需要确定变压器的额定功率。
根据电源的负载特性和所需电压，可以推算出变压器的额定功率。
以输出电压为12V，负载电流为1A为例，根据功率公式P=VI，可以得到变压器的额定功率为P=12V*1A=12W。
接下来，需要确定变压器的输入和输出电压。
输入电压是指变压器的输入端电压，输出电压是指变压器的输出端电压。
一般来说，变压器的输入电压和输出电压由电源的输入电压和所需电压决定。
例如，如果电源的输入电压为220V，所需输出电压为12V，则输入电压为220V，输出电压为12V。
然后，需要确定变压器的变比。
变比是指变压器的输入和输出电压之间的比值。
根据变压器的变比公式Np/Ns=Vs/Vp，其中Np是主绕组匝数，Ns是副绕组匝数，Vs是输出电压，Vp是输入电压，可以计算得到变压器的变比。
以输入电压220V和输出电压12V为例，如果变比为1:10，则主绕组匝数Np=10，副绕组匝数Ns=1接着，需要确定变压器的工作频率。
工作频率是指变压器在工作过程中的开关频率，一般常用的工作频率有50Hz和60Hz。
根据变压器的工作频率，可以选择相应的工作频率范围内的电流密度。
例如，如果工作频率为50Hz，可以选择电流密度为1.8A/mm²。
最后，需要根据上述参数计算变压器的线径和匝数。
根据变压器的功率和工作频率，可以计算得到变压器的电流。
例如，根据功率公式P=IV，变压器的电流为I=P/V=12W/12V=1A。
根据电流密度和电流，可以计算出变压器的线径。
例如，根据线径公式A=πd²/4，可以计算得到线径d=√(4A/π)=√(4*1A/π)≈0.64mm。
开关电源参数计算精
1.原理图2.技术指标(1 输入电压:185V AC~240VAC(2输出电压1：+5VDC,额定电流1A，最小电流750mA ; (3输出电压2:+12VDC, 额定电流1A，最小电流100mA ; (4输出电压3:-12VDC ,额定电流1A，最小电流100mA ; (5输出电压4:+24VDC,额定电流1.5A，最小电流250mA ;(6输出电压纹波:+5V,±12V :最大100mV (峰峰值；+24V:最大250mV (峰峰值(7输出精度:+5V,±12V撮大± 5%; +24V:最大± 10%; (8效率:大于80% 3.参数计算(1输出功率：5V 112V 1224V 1.565out P A A A W =x + xx +x = (3-1 (2 输入功率：6581.2580%0.8out in P WP W ===(3-2 (3直流输入电压:采用单相桥式不可控整流电路(max240VAC 1.414=340VDCin V =x (3-3 (min185VAC 1.414=262VDCin V =x (3-4 (4最大平均电流：(m a x(m i n 81. 250. 31262inin in P W I A V V=(3-5(5最小平均电流： (min(max 81.250.24340 in in in P WI A V ==(3-6 (6峰值电流：可以采用下面两种方法计算，本文采用式(3-8的方法。
(minmax (min(min225581.251.550.4262out out out Pk C in in in P P P W I I A V D V V V x =====x (3-7 min 5.55.581.251.71262out Pk C in P W I I A V V x ==(3-8 (7 散热:基于MOSFET的反激式开关电源的经验方法:损耗的35%是由MOSFET产生, 60%是由整流部分产生的。
反激式变压器开关电源电路参数计算精
反激式变压器开关电源电路参数计算反激式变压器开关电源电路参数计算基本上与正激式变压器开关电源电路参数计算一样，主要对储能滤波电感、储能滤波电容，以及开关电源变压器的参数进行计算。
1-7-3-1 .反激式变压器开关电源储能滤波电容参数的计算前面已经详细分析，储能滤波电容进行充电时，电容两端的电压是按正弦曲线的速率变化，而储能滤波电容进行放电时，电容两端的电压是按指数曲线的速率变化，但由于电容充、放电的曲率都非常小，所以，把图1-19反激式变压反激式变压器开关电源电路参数计算基本上与正激式变压器开关电源电路参数计算一样，主要对储能滤波电感、储能滤波电容，以及开关电源变压器的参数进行计算。
1-7-3-1 .反激式变压器开关电源储能滤波电容参数的计算前面已经详细分析，储能滤波电容进行充电时，电容两端的电压是按正弦曲线的速率变化，而储能滤波电容进行放电时，电容两端的电压是按指数曲线的速率变化，但由于电容充、放电的曲率都非常小，所以，把图1-19反激式变压器开关电源储能滤波电容两端电压的充、放电波形画成了锯齿波，这也相当于用曲率的平均值来取代曲线的曲率，如图1-26所示。
图1-26中，uo是变压器次级线圈输出波形，Up是变压器次级线圈输出电压正半周波形的峰值，Up-是变压器次级线圈输出电压负半周波形的峰值，Upa是变压器次级线圈输出电压波形的半波平均值，uc是储能滤波电容两端的电压波形，Uo是反激式变压器开关电源输出电压的平均值，i1是流过变压器初级线圈的电流，i2是流过变压器次级线圈的电流，Io是流过负载两端的平均电流。
从图1-26可以看出，反激式变压器开关电源储能滤波电容充、放电波形与图1-7反转式串联开关电源储能滤波电容充、放电波形（图1-8-b ））基本相同, 只是极性正好相反。
因此，图1-19反激式变压器开关电源储能滤波电容参数的计算方法与图1-7反转式串联开关电源储能滤波电容参数的计算方法完全相同。
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。
反激式开关电源的设计计算
反激式开关电源的设计计算首先，需要明确设计参数：1. 输入电压（Vin）：反激式开关电源的输入电压一般为交流电网的标称电压，如220V或110V。
2. 输出电压（Vout）：反激式开关电源的输出电压需要满足目标设备的需求，例如5V、12V等。
3. 输出功率（Pout）：反激式开关电源的输出功率是根据目标设备的功率需求确定的，一般以瓦（W）为单位。
4. 开关频率（fsw）：反激式开关电源的开关频率一般在10kHz到100kHz之间，根据具体需求和性能要求确定。
设计步骤如下：1.计算电流和电压波形：根据输出功率和输出电压，可以计算出输出电流：Iout = Pout / Vout。
同时，可以根据输入和输出的电压波形关系，使用变压器的变比关系计算输入电流波形。
2.选择开关元件：根据开关频率和输出功率，可以选择合适的功率场效应管（MOSFET）作为开关元件。
选择时需要考虑开关速度、导通和截止损耗等因素。
3.选择变压器：根据输入和输出电压的变比，可以选择合适的变压器。
变压器的选择需要考虑输入输出功率、开关频率、能量传输效率等因素。
4.计算电感和电容：通过计算电流波形和电压波形的变化率，可以确定所需的输入和输出电感。
同时，通过计算输出电压的纹波和电流的纹波，可以选择合适的输出电容。
5.设计控制电路：根据输入和输出电压、开关频率以及开关元件的特性，设计合适的控制电路。
常见的控制方案有可变频率、可变占空比等，需要根据具体需求确定。
6.完善保护电路：7.电路仿真和优化：通过电路仿真软件可以对设计的开关电源进行仿真，并对效果进行优化，如进一步降低纹波、提高效率等。
以上是基于反激式开关电源的设计计算的基本步骤，实际设计中还需要考虑其他因素，如电源的稳定性、EMI（电磁干扰）等。
设计计算的具体细节和参数计算可以根据具体的需求和设备要求进行调整和优化。
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。
反激式变压器开关电源电路参数计算精
反激式变压器开关电源电路参数计算精首先，需要根据所需输出电压和电流来确定变压器参数。
变压器的变压比可以通过以下公式计算：Np/Ns=Vo/Vi其中，Np为变压器的一次侧匝数，Ns为变压器的二次侧匝数，Vo为输出电压，Vi为输入电压。
其次，需要计算变压器的主开关功率Psw和辅助开关功率Paux。
Psw可以通过以下公式计算，考虑到变压器铁心饱和、铜耗以及边缘电容储能损耗的影响：Psw = 2 * 0.8 * (Vo * Io) / (η * fs)其中，η为系统效率，fs为开关频率。
Paux为辅助开关功率，可以通过以下公式计算：Paux = Vaux * Iaux其中，Vaux为辅助开关电压，Iaux为辅助开关电流。
接下来，需要确定主开关选用的二极管的参数。
二极管的最大正向电压和最大正向电流需满足以下条件：Vd=Vi+VoId=Io其中，Vd为二极管的最大正向电压，Id为二极管的最大正向电流。
然后，需要确定辅助开关选用的快恢复二极管的参数。
快恢复二极管的反向电压和正向电流需要满足以下条件：Vf<ViIf=2*Io其中，Vf为快恢复二极管的反向电压，If为快恢复二极管的正向电流。
最后，需要确定电容器的参数。
电容器的额定电压需要满足以下条件：Vc>2*Vo其中，Vc为电容器的额定电压。
以上是反激式变压器开关电源电路参数计算的一般步骤和公式。
在实际应用中，还需要考虑各种损耗、安全系数等因素，并根据具体的电源电路设计要求进行参数计算。
由于篇幅限制，无法详细展开，但可以借助电源电路设计手册或电源计算软件等辅助工具，更准确地计算反激式变压器开关电源电路参数。
开关电源反激式变压器反激参数设计
设计要求注意：计算过程输入端整流后电解电容电压纹波实际选择电解电容容量为：下面有三种计算方法供我们比较参考，不同的设计方法，考虑的出发点是不同的。
本文中的设计，都是按照在最低输入电压、最大输出电流时，变换器工作在CCM模式或CRM模反射电压V fVc、Vf、Dmax计算方法二Vc、Vf、Dmax计算方法三MOS工作电压应力MOS工作电压应力MOS工作电压应力最低电压直流平均电流RCD箝位电压与反射电压比例RCD箝位电压V c RCD耗散能量是漏感能量的倍数Vc、Vf、Dmax计算方法一选择最大工作占空比效率η开关频率f s反激式开关电源参数设计 v0.9作者：交流电源频率f ac 输入端最低直流电压V inmin 稳态时MOS电压应力比例RCD吸收电压与反射电压比例RCD耗散能量是漏感能量的倍数指定MOS耐压反射电压V fRCD箝位电压V c 指定MOS耐压最低交流电源电压V acmin最高交流电源电压V acmax 输出功率P out 输入功率P in输入端电解电容容量反射电压V f RCD箝位电压V c输入端最高直流电压V inmax 最大工作占空比设定RCD箝位电压比反射电压高最大工作占空比MOS耐压要求=(1/2)×V inmin×(I p1+I p2)×D max，所如果选择DCM，那么I p1I p2I p2p1则,I p1I p2根据公式，L p=Vinmin×D max/(f s×(IL pL p设定最大工作磁感应强度为设定电流密度为2设定占空系数为cm4cm4经查询磁芯参数，选择一款的磁芯：cm2cm2cm4选择DCM，则选择CCM，则接着，我们来计算次级绕组的匝数：我们先设定次级整流二极管的压降：N p=那么反射电压V fRCD箝位电压V c选择DCM，则I p1+I p2I p2-I p1I p2-I p1选择CCM，则选择DCM，则选择CCM，则Dmax计算方法三RCD耗散能量是漏感能量的倍数最大工作占空比D max下面，根据L p I p2=N p B max A e先看初级的：DCM时需要导线的铜截面积为：mm2CCM时需要导线的铜截面积为：mm2假设某次级的输出电流为DCM时，次级峰值电流：则需要导线的铜截面积为：mm2CCM时，首先要计算次级梯形波电流值，定义梯形短边为I sp1,长边为I sp2那么I sp1和I sp2可以求出：则需要导线的铜截面积为：mm2Δ下面来选择合适的次级滤波电解电容那么，说明我们可以用两只这样的电容并联使用就可以满足要求了。
反激式开关电源变压器参数的计算
反激式开关电源变压器参数的计算反激式开关电源是一种高效率、轻便、可靠的电源设计，广泛应用于各种电子设备中。
其中关键的部分就是反激式开关电源变压器。
在设计变压器参数时，需要考虑以下几个方面：输入输出电压、功率、频率、变比、绕组材料和结构。
首先，需要确定输入输出电压。
输入电压通常是交流电压，常见的有220V和110V。
而输出电压则根据实际需要确定，常见的有5V、12V、24V 等。
其次，需要确定功率。
功率是电源的一个关键指标，通常以瓦（W）为单位。
功率大小直接影响到电源的输出能力，是设计变压器参数时必须要考虑的因素。
接下来，需要确定频率。
电源的频率通常是50Hz或者60Hz，取决于所处的地区和实际需求。
然后，需要确定变比。
变比是指输入绕组和输出绕组之间的绕组匝数比例。
根据输入输出电压的关系，可以计算出变比，即输入电压除以输出电压。
变压器的绕组材料也需要进行选择。
通常可以选择铜线或铝线作为绕组材料。
铜线的导电性好，但成本较高；而铝线相对便宜，但导电性稍差。
在实际设计中需要权衡考虑。
最后，还需要设计变压器的结构。
通常的变压器结构有环形、EI型和U型等。
环形结构适用于较小功率的变压器，具有较好的磁路特性和散热条件；EI型结构适用于中等功率的变压器，可实现多个变压器的并联输出；U型结构则适用于大功率的变压器，可实现高效能的输出。
在具体计算变压器参数时，需要根据输入输出电压、功率、频率、变比等参数，结合所选用的绕组材料和结构，进行计算和模拟。
一般来说，可以采用一系列公式进行计算，如变压比的计算、磁链的计算、铜损和铁损的计算等，以求得满足设计要求的变压器参数。
总之，反激式开关电源变压器的参数计算是一个复杂的工作，需要综合考虑各种因素和设计要求。
只有合理选择和计算变压器的参数，才能确保电源的正常工作和可靠性。
开关电源参数计算(精)
1. 原理图2. 技术指标(1输入电压:185V AC~240VAC(2输出电压 1:+5VDC,额定电流 1A ,最小电流 750mA ; (3输出电压 2:+12VDC,额定电流 1A ,最小电流 100mA ; (4输出电压 3:-12VDC ,额定电流 1A ,最小电流100mA ; (5输出电压 4:+24VDC,额定电流 1.5A ,最小电流 250mA ;(6输出电压纹波:+5V,±12V :最大 100mV (峰峰值 ; +24V:最大 250mV (峰峰值(7输出精度:+5V,±12V :最大± 5%; +24V:最大± 10%; (8效率:大于 80% 3. 参数计算 (1输出功率:5V 112V 1224V 1.565out P A A A W =⨯+⨯⨯+⨯= (3-1 (2输入功率:6581.2580%0.8out in P WP W === (3-2 (3直流输入电压: 采用单相桥式不可控整流电路(max240VAC 1.414=340VDCin V =⨯ (3-3 (min185VAC 1.414=262VDCin V =⨯(3-4(4最大平均电流:(m a x(m i n 81. 250. 31262inin in P W I A V V=== (3-5(5最小平均电流:(min(max81.250.24340in in in P WI A V === (3-6 (6峰值电流:可以采用下面两种方法计算,本文采用式(3-8的方法。
(minmax (min(min225581.251.550.4262out out out Pk C in in in P P P W I I A V D V V V⨯======⨯ (3-7min 5.55.581.251.71262out Pk C in P WI I A V V⨯==== (3-8 (7散热:基于 MOSFET 的反激式开关电源的经验方法:损耗的 35%是由 MOSFET 产生, 60%是由整流部分产生的。
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。
反激式开关电源的电路设计与参数计算_陈建林(精)
2013年第09期ChinaAU rightsreserved.4^. ■■■ P ■«* V反激式开关电源的电路设计与参数计算陈建林王冬剑刘江南（中国电子科技集团公司第三十六研究所浙江力口兴314033Circuit Desig n and Parameter Calculatio n of Flyback Switchi ng Power SupplyCHEN Jia n-linWANG Don g-jianLIU Jia ng-nan(The 36th In stitute of Chi na Electro nics Tech no logy Group Corporatio n, Jiax ingZhejiang 314033, China【摘要】反激式开关电源以其简单、轻巧、实用等特性，在工程技术中得到广泛应用。
本文在简要介绍开关电源拓扑结构的基础上，详细分析脉冲变压器的参数设计和MOS管的选型要求，同时介绍控制回路和吸收电路的参数计算，并对设计方案进行实验验证。
结果表明，所设计的反激式开关电源性能稳定、可靠性高。
【关键词】反激；开关电源；脉冲变压器；吸收电路ABSTRACT:Due to the characteristic of simple, legerity and utility, flyback switching power supply is widely used in engineering. This text firstly introduces the topology of switch ing power supply briefly, the n an alyses parameter desig n of pulse tran sformer and performa nee requireme nt of MOSFET in detail, parameter desig n of control and absorber circuit are also introduced. Experiment results indicate that flyback switch ing power supply desig ned in this text is stable and reliable.Keywords:Flyback; Switchi ng Power Supply; Pulse Tran sformer; Absorber Circuit引言ChinaAll rights reserved.Publishing Hou網http^/ww^.enki. iwl 1994-2014Aciidcmic Jcumal EJccirunic电源枝术注用POWER SUPPLY TECHNOLOGIES AND APPUCATIONS开关电源具有效率高、体积小、重量轻等特点，成为稳压电源的重要发展方向之一,获得日益广泛的应用。
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。
反激式开关电源变压器参数的计算
反激式开关电源变压器参数的计算首先，反激式开关电源变压器有两个主要参数需要计算，即变压器的变比和功率。
一、变压器的变比计算：变压器的变比是指输入电压与输出电压之间的比例关系。
对于反激式变压器，我们需要根据输入电压 Vin 和输出电压 Vout 的关系计算变比。
变比 N = Vout / Vin其中，N 为变比，Vout 为输出电压，Vin 为输入电压。
例如，如果输入电压为220V，输出电压为12V，则变比为：N=12/220=1/18.33≈0.0546二、功率的计算：功率是指单位时间内的能量传输速度，对于反激式开关电源变压器，我们需要计算输入功率和输出功率。
1.输入功率的计算：输入功率可以通过输入电压和输入电流计算得出。
输入功率 Pin = Vin * Iin其中，Pin 为输入功率，Vin 为输入电压，Iin 为输入电流。
2.输出功率的计算：输出功率可以通过输出电压和输出电流计算得出。
输出功率 Pout = Vout * Iout其中，Pout 为输出功率，Vout 为输出电压，Iout 为输出电流。
需要注意的是，输出功率应该小于输入功率，因为变压器存在能量损耗。
三、额定功率计算：额定功率是指变压器能够稳定工作的最大功率，通常是根据设备的功耗需求来确定的。
根据输入功率和输出功率的关系，我们可以计算出额定功率。
额定功率 Prated = min(Pin, Pout)其中，Prated 为额定功率，Pin 为输入功率，Pout 为输出功率，取两者中较小的值作为额定功率。
四、变压器的参数选取：根据反激式开关电源变压器的工作原理和计算结果，我们可以根据需求选择合适的变压器。
需要考虑的参数包括变压器的变比、额定功率、工作频率、绕组电流等。
在选择变压器的过程中，我们需要注意以下几点：1.变比要满足输出电压要求，同时考虑输入电压的变化范围。
2.额定功率要满足设备的功耗需求，同时要考虑变压器的损耗和温升情况。
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原边电感量：Lp = (Dmax * Vindcmin)/ (fs * A Ip)开关管耐圧：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 * (Ipl + Ip2) ] * Dmax * Vindcmin = Pout / Q 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 二JI * 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：Hz△Ip: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：V八：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:A盼:磁芯工作磁感应强度，取位：T取值、K。
:窗口有效用系数，根据安规的婆求和输出路数决定，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变压器的亿裕址一般取150V什么是反激电爪假定原副边的匝比为n,在原边开关管截II：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。
在反激电源的工作原理中，原边开关管截止时，变压器能量传递，次级二极管导通，次级绕组两端的电压，会“折射”到原边(用同名端对电位)，叠加在开关管高压端。
反激式开关电源变压器参数的计算
反激式开关电源变压器参数的计算反激式开关电源变压器的参数计算与正激式开关电源变压器的参数计算相比，除了变压器初级线圈的匝数和伏秒容量，变压器初、次级线圈的匝数比，以及变压器各个绕组的额定输入或输出电流或功率以外，还需要特别注意考虑变压器初级线圈的电感量。
反激式开关电源变压器对初级线圈的电感量要求，与正激式开关电源变压器对初级线圈的电感量要求，几乎完全不同。
对于正激式开关电源变压器对初级线圈电感量的要求，如果不考虑变压器初级线圈本身的电阻损耗，以及变压器的体积和成本，则初级线圈的匝数是越多越好，电感量也是越大越好；而反激式开关电源变压器对初级线圈的电感量要求，则要求变压器在满足伏秒容量的前提下，对变压器初级线圈电感的大小也有特别要求，就是求变压器初级线圈电感存储的能量必须满足向负载提供功率输出的要求。
关于开关电源变压器的工作原理以及参数设计后面还要更详细分析，这里只做比较简单的介绍。
1-7-3-2-1．反激式开关电源变压器初级线圈匝数的计算反激式开关电源变压器初级线圈匝数的计算与正激式开关电源变压器初级线圈匝数的计算方法基本相同，请参考前面“1-6-3．正激式变压器开关电源电路参数计算”中的“2.1变压器初级线圈匝数的计算”章节中的内容。
反激式开关电源变压器初级线圈的最少匝数与（1-95）式完全相同，即：式中，N1为变压器初级线圈N1绕组的最少匝数，S为变压器铁心的导磁面积（单位：平方厘米），Bm 为变压器铁心的最大磁感应强度（单位：高斯），Br为变压器铁心的剩余磁感应强度（单位：高斯），Br 一般简称剩磁，τ = Ton，为控制开关的接通时间，简称脉冲宽度，或电源开关管导通时间的宽度（单位：秒），一般τ取值时要留预留20%以上的余量，Ui为工电压，单位为伏。
式中的指数是统一单位用的，选用不同单位，指数的值也不一样，这里选用CGS单位制，即：长度为厘米（cm），磁感应强度为高斯（Gs），磁通单位为麦克斯韦（Mx）。
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 。
反激式开关电源的设计计算
反激式开关电源的设计计算一、反激式开关电源变换器：也称Flyback变换器，是将Buck/Boost变换器的电感变为变压器得到的，因为电路简洁，所用元器件少，成本低，是隔离式变换器中最常用的一种，在100W以下AC-DC变换中普遍使用，特别适合在多输出场合。
其中隔离变压器实际上是耦合电感，注意同名端的接法，原边绕组和副边绕组要紧密耦合，而且用普通导磁材料铁芯时必须有气隙，以保证在最大负载电流时铁芯不饱和。
二、AC-DC变换器的功能框图：交流220V电压经过整流滤波后变成直流电压V1，再由功率开关管（双极型或MOSFET）斩波、高频变压器T降压，得到高频矩形波电压，最后通过整流滤波器D、C2，获得所需要的直流输出电压V o。
脉宽调制控制器是其核心，它能产生频率固定而脉冲宽度可调的驱动信号，控制功率开关管的通断状态，来调节输出电压的高低，达到稳压目的；锯齿波发生器提供时钟信号；利用误差放大器和比较器构成闭环调节系统。
三、设计步骤：1.基本参数：交流输入电压最小值Umin交流输入电压最大值Umax电网频率Fa：50Hz或60Hz开关频率f：大于20kHz，常用50kHz～200kHz输出电压V o输出功率Po损耗分配系数Z ：代表次级损耗与总损耗的比值，一般取0.5电源效率k ：一般取75～85%。
低电压（5V 以下）输出时，效率可取75%，高压（12V 以上）输出，效率可取85%；中等电压（5V 到12V 之间）输出，可选80%。
2. 确定输入滤波电容Cin ：对于宽范围交流输入（85～265Vac ），C1/Po 的比例系数取2～3，即每输出1W 功率，对应3uF 电容量 对于100V/115V 交流固定输入，C1/Po 的比例系数取2～3，即每输出1W 功率，对应3uF 电容量 对于230V ±35V 交流固定输入，C1/Po 的比例系数取1，即每输出1W 功率，对应1uF 电容量若采用100V/115V 交流倍压输入方式，需两只容量相同的电容串联，此时C1/Po 的比例系数取23. 直流输入电压最小值Vimin 的计算：in C a O i kC t F P u V ⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−−=21222min min 其中：tc 为整流桥的响应时间，一般为3ms也可以由要求的直流输入电压最小值Vimin 来反推需要的输入滤波电容Cin 的精确值：)2(2122min 2min i C a O in V u k t F P C −⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−= 4. 确定初级感应电压Vor ：对于宽范围交流输入（85～265Vac ），初级感应电压V or 取135V对于100V/115V 交流固定输入，初级感应电压V or 取60V对于230V ±35V 交流固定输入，初级感应电压V or 取135V5. 确定钳位二极管反向击穿电压Vb ：高温大电流下二极管钳位电压要高于标称值，所以选用TVS 钳位电压Vb=1.5V or对于宽范围交流输入（85～265Vac ），钳位二极管反向击穿电压Vb 取200V对于100V/115V 交流固定输入，钳位二极管反向击穿电压Vb 取90V对于230V ±35V 交流固定输入，钳位二极管反向击穿电压Vb 取200V当功率开关管关断而次级电路处于导通状态时，次级电压会感应到初级上，感应电压V or 就与Vi 叠加后加到开关管漏极上，与此同时初级漏感也释放能量，并在开关管漏极上产生尖峰电压VL 。
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反激式变压器开关电源电路参数计算
反激式变压器开关电源电路参数计算基本上与正激式变压器开关电源电路参数计算一样，主要对储能滤波电感、储能滤波电容，以及开关电源变压器的参数进行计算。
1-7-3-1．反激式变压器开关电源储能滤波电容参数的计算前面已经详细分析，储能滤波电容进行充电时，电容两端的电压是按正弦曲线的速率变化，而储能滤波电容进行放电时，电容两端的电压是按指数曲线的速率变化，但由于电容充、放电的曲率都非常小，所以，把图1-19反激式变压
反激式变压器开关电源电路参数计算基本上与正激式变压器开关电源电路参数计算一样，主要对储能滤波电感、储能滤波电容，以及开关电源变压器的参数进行计算。
1-7-3-1．反激式变压器开关电源储能滤波电容参数的计算
前面已经详细分析，储能滤波电容进行充电时，电容两端的电压是按正弦曲线的速率变化，而储能滤波电容进行放电时，电容两端的电压是按指数曲线的速率变化，但由于电容充、放电的曲率都非常小，所以，把图1-19反激式变压器开关电源储能滤波电容两端电压的充、放电波形画成了锯齿波，这也相当于用曲率的平均值来取代曲线的曲率，如图1-26所示。
图1-26中，uo是变压器次级线圈输出波形，Up是变压器次级线圈输出电压正半周波形的峰值，Up-是变压器次级线圈输出电压负半周波形的峰值，Upa是变压器次级线圈输出电压波形的半波平均值，uc是储能滤波电容两端的电压波形，Uo是反激式变压器开关电源输出电压的平均值，i1是流过变压器初级线圈的电流，i2是流过变压器次级线圈的电流，Io是流过负载两端的平均电流。
从图1-26可以看出，反激式变压器开关电源储能滤波电容充、放电波形与图
1-7反转式串联开关电源储能滤波电容充、放电波形（图1-8-b））基本相同，只是极性正好相反。
因此，图1-19反激式变压器开关电源储能滤波电容参数的计算方法与图1-7反转式串联开关电源储能滤波电容参数的计算方法完全相同。
反激式变压器开关电源储能滤波电容参数的计算，除了参考图1-7以外，还可以参考前面串联式开关电源或反转式串联开关电源中储能滤波电容参数的计算方法，同时还可以参考图1-6中储能滤波电容C的充、放电过程。
从图1-26中可以看出，反激式变压器开关电源与反转式串联开关电源中的储能电感一样，仅在控制开关K关断期间才产生反电动势向负载提供能量，因此，即使是在占空比D等于0.5的情况下，储能滤波电容器充电的时间与放电的时间也不相等，电容器充电的时间小于半个工作周期，而电容器放电的时间则大于半个工作周期，但电容器充、放电的电荷是相等的，即电容器充电时的电流大于放电时的电流。
从图1-26可以看出，反激式变压器开关电源，流过负载的电流比正激式变压器开关电源流过负载的电流小一倍，流过负载的电流Io只有流过变压器次级线圈最大电流iLm的四分之一。
在占空比D等于0.5的情况下，电容器充电的时间为3T/8 ，电容充电电流的平均值为3iLm/8 ，或3Io/2 ；而电容器放电的时间为 5T/8，电容放电电流的平均值为0.9 Io。
因此有：
ΔQ =(3Io/2 ) ×3T/8 =9IoT/16—— D = 0.5时（1-116），式中ΔQ为电容器充电的电荷，Io流过负载的平均电流，T为工作周期。
电容充电时，电容两端的电压由最小值充到最大值（绝对值），相应的电压增量为2ΔUc，由此
（1-118）式和（1-119）式，就是计算反激式变压器开关电源储能滤波电容的公式（D = 0.5时）。
式中：Io是流过负载电流的平均值，T为开关工作周期，ΔUP-P为滤波输出电压的波纹，或电压纹波。
一般波纹电压都是取电压增量的峰-峰值，因此，当D = 0.5时，波纹电压等于电容器充电的电压增量，即：ΔUP-P = 2ΔUc 。
同理，（1-118）式和（1-119）式的计算结果，只给出了计算反激式变压器开关电源储能滤波电容C的中间值，或平均值，对于极端情况可以在平均值的计算结果上再乘以一个大于1的系数。
当开关K工作占空比D小于0.5时，由于流过开关电源变压器次级线圈的电流会不连续，电容器放电的时间将远远大于电容器充电的时间，因此，开关电源滤波输出电压的纹波将显著增大。
另外，开关电源的负载一般也不是固定的，当负载电流增大的时候，开关电源滤波输出电压的纹波也将会增大。
因此，设计开关电源的时候要留有充分的余量，实际应用中最好按（1-118）式计算结果的2倍以上来选取储能滤波电容的参数。