反激变压器的详细公式的计算

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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。

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

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

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计算
一、什么是反激式开关电源变压器
1、输入电压计算
首先,需要确定输入电压,也就是变压器的输出电压,一般来说,输入电压的计算是以输出电压的值为基础,采用驱动电源的变压比,通过变压器定律来确定:
输入电压=输出电压/变压比
2、输入电流计算
输入电流的计算是根据输入电压、输出电压、最大负载电流以及效率来计算的
输入电流=(最大负载电流+效率×最大负载电流)/输入电压
3、输出电流计算
输出电流的计算主要根据最大负载电流和输出电压来确定,一般采用如下公式:
输出电流=最大负载电流/输出电压
四、结论。

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

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。

反激变换器部分计算公式(重点+原创)

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)。

反激变压器的详细公式的计算

反激变压器的详细公式的计算

反激变压器的详细公式的计算反激变压器(即自耦变压器)是一种常见的电力传输设备,用于变换交流电压和电流。

它由一个共享磁场的原/辅助线圈组成,通过互感作用将电能从原线圈传递到辅助线圈。

在本文中,我们将详细介绍反激变压器的计算公式。

反激变压器的核心参数是变比n和耦合系数k。

变比n定义了原线圈和辅助线圈之间的匝数比,它是辅助线圈匝数与原线圈匝数的比值。

耦合系数k定义了原线圈和辅助线圈之间的耦合程度,它可以是0到1之间的任何实数。

当k=1时,变压器的耦合最好,当k=0时,变压器的耦合最差。

以下是反激变压器的详细计算公式:1.辅助线圈的电压(Va)和原线圈的电压(Vp)之间的关系:Va=n*Vp其中,Va是辅助线圈的电压,Vp是原线圈的电压,n是变比。

2.辅助线圈的电流(Ia)和原线圈的电流(Ip)之间的关系:Ia=(1-k)*Ip其中,Ia是辅助线圈的电流,Ip是原线圈的电流,k是耦合系数。

3.辅助线圈的功率损耗(Pa)和原线圈的功率损耗(Pp)之间的关系:Pa=(1-k^2)*Pp其中,Pa是辅助线圈的功率损耗,Pp是原线圈的功率损耗,k是耦合系数。

4.反激变压器的能量传输效率(η):η=(1-k^2)*100%其中,η是变压器的能量传输效率,k是耦合系数。

5.辅助线圈电流的反向保护电阻(Rb):Rb=(Va-Vp)/Ia其中,Rb是辅助线圈电流的反向保护电阻,Va是辅助线圈的电压,Vp是原线圈的电压,Ia是辅助线圈的电流。

这些公式可以用于计算反激变压器的各种参数和性能。

在实际应用中,我们可以根据需要调整变比和耦合系数,以满足特定的电路要求。

需要注意的是,这里介绍的公式是基于理想互感器模型的。

在实际变压器中,存在一些实际因素,如电阻、电感和互感损耗等,会对反激变压器的性能产生影响。

因此,在实际应用中,我们还需要考虑这些实际因素,并进行相应的修正和补偿。

总而言之,反激变压器是一种重要的电力传输设备,可以通过变比和耦合系数来调节电压和电流。

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

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。

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单端反激开关电源变压器设计
单端反激开关电源的变压器实质上是一个耦合电感,它要承担着储能、变压、传递能量等工作。

下面对工作于连续模式和断续模式的单端反激变换器的变压器设计进行了总结。

1、已知的参数
这些参数由设计人员根据用户的需求和电路的特点确定,包括:输入电压V in、输出电压V out、每路输出的功率P out、效率η、开关频率f s(或周期T)、线路主开关管的耐压V mos。

2、计算
在反激变换器中,副边反射电压即反激电压V f与输入电压之和不能高过主开关管的耐压,同时还要留有一定的裕量(此处假设为150V)。

反激电压由下式确定:
V f=V Mos-V inDCMax-150V
反激电压和输出电压的关系由原、副边的匝比确定。

所以确定了反激电压之后,就可以确定原、副边的匝比了。

N p/N s=V f/V out
另外,反激电源的最大占空比出现在最低输入电压、最大输出功率的状态,根据在稳态下,变压器的磁平衡,可以有下式:
V inDCMin•D Max=V f•(1-D Max)
设在最大占空比时,当开关管开通时,原边电流为I p1,当开关管关断时,原边电流上升到I p2。

若I p1为0,则说明变换器工作于断续模式,否则工作于连续模式。

由能量守恒,我们有下式:
1/2•(I p1+I p2)•D Max•V inDCMin=P out/η
一般连续模式设计,我们令I p2=3I p1
这样就可以求出变换器的原边电流,由此可以得到原边电感量:
L p= D Max•V inDCMin/f s•ΔI p
对于连续模式,ΔI p=I p2-I p1=2I p1;对于断续模式,ΔI p=I p2 。

可由A w A e法求出所要铁芯:
A w A e=(L p•I p22•104/
B w•K0•K j)1.14
在上式中,A w为磁芯窗口面积,单位为cm2
A e为磁芯截面积,单位为cm2
L p为原边电感量,单位为H
I p2为原边峰值电流,单位为A
B w为磁芯工作磁感应强度,单位为T
K0为窗口有效使用系数,根据安规的要求和输出路数决定,一般为0.2~0.4
K j为电流密度系数,一般取395A/cm2
根据求得的A w A e值选择合适的磁芯,一般尽量选择窗口长宽之比比较大的磁芯,这样磁芯
的窗口有效使用系数较高,同时可以减小漏感。

有了磁芯就可以求出原边的匝数。

根据下式:
N p=L p•I p2•104/B w•A e
再根据原、副边的匝比关系可以求出副边的匝数。

有时求的匝数不是整数,这时应该调整某些参数,使原、副边的匝数合适。

为了避免磁芯饱和,我们应该在磁回路中加入一个适当的气隙,计算如下:
l g=0.4π•N p2•A e•10-8/L p
在上式中,l g为气隙长度,单位为cm
N p为原边匝数,
A e为磁芯的截面积,单位为cm2
L p为原边电感量,单位为H
至此,单端反激开关电源变压器的主要参数设计完成。

我们应该在设计完成后核算窗口面积是否够大、变压器的损耗和温升是否可以接受。

同时,在变压器的制作中还有一些工艺问题需要注意。

附加
在设计变换器时,首先要选择开关频率。

提高频率的主要目的是减少电源的体积和重量。

而占电源体积和重量最大的是磁性元件。

现代开关电源中磁性元器件占开关电源的体积(20%~30%),重量(30%~40%),损耗20%~30%。

根据电磁感应定律有BfNAUΔ=
式中U-变压器施加的电压;N-线圈匝数;A-磁芯截面积;ΔB-磁通密度变化量;f-变压器工作频率。

在频率较低时,ΔB受磁性材料饱和限制。

由上式可见,当U一定时,要使得磁芯体积减少,匝数和磁芯截面积乘积与频率成反比,提高频率是减少电源体积的主要措施。

这是开关电源出现以来无数科技工作者主要研究课题。

但是能否无限制提高开关电源频率?非也。

主要有两个限制因素:第一是磁性材料的损耗。

高频时一般采用铁氧体,其单位体积损耗表示为
βαηmT BfP= (1)
-工作磁感应幅值。

α和β分别为大于1的频式中η-不同材料的系数;f-工作频率;B
m
率和磁感应损耗指数。

一般α=1.2~1.7;β=2~2.7。

频率提高损耗加大,为减少损耗,高使得损耗不太大,违背了减少体积的目的。

否则损耗太大,效率降低。

频时,降低磁感应B
m
再者,磁芯处理功率越大,体积越大散热条件越差,大功率磁芯也限制开关频率。

2.8 连续还是断续
电感(包括反激变压器)电流(安匝)连续还是断续:在断续模式的变换器中,电感电流
在周期的某些时刻电流为零。

电流(安匝)连续是要有足够的电感量维持最小负载电流I
L min (包括假负载),在周期的任何时刻电感都应当有电流流通。


LDTUI oL 2)1(min −≥
其中T -开关周期;D =T on /T -占空比;T on -晶体管导通时间。

我们假定整流器的正向压降
与输出电压相比很小。

要是最小负载电流为零,你必须进入断续模式。

在实际电源设计时,一般电源有空载要求,又不允许电感体积太大,在轻载时肯定断续,在这种情况下,有时设置假负载,并当负载电流超过使假负载断开,否则可能引起闭环控制的稳定性问题,应当仔细设计反馈补偿网络。

同步整流是一个例外。

变换器应用同步整流总是连续模式,没有最小电感要求。

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