开关电源参数计算

(１)输入电压：１85V AC~24０V AC ﻩ

（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：－12V ＤC ，额定电流1A ，最小电流100ｍＡ; （5）输出电压4：+２4ＶD Ｃ，额定电流１。5Ａ，最小电流250mA;

（6)输出电压纹波:+５Ｖ,±12V ：最大１00m Ｖ(峰峰值）；+24Ｖ：最大２50m Ｖ(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%0.8

out in P W

P W =

== （3—２) (3）直流输入电压:

采用单相桥式不可控整流电路

(max)240VAC 1.414=340VDC in V =⨯ （３-3) (min)185VAC 1.414=262VDC in V =⨯ (3—4）

(４)最大平均电流:

(max)(min)

81.250.31262in in 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 W

I 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。

(min)max (min)(min)225581.25 1.550.4262out out out Pk C in in in P P P W

I I A V D V V V

⨯==

====⨯ (3-7）

min 5.5 5.581.25 1.71262out Pk C in P W

I 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ＭＯS ＦE Ｔ产生,60%是由整流部分产生的。 开关电源的损耗为：

(180%)81.2520%16.25D in P P W W =⨯-=⨯= (3—9)

MOSFET 损耗为:

35%16.2535% 5.69D MOSFET D P P W W -=⨯=⨯= (３-10)

整流部分损耗：

(5)55(

)60%()16.2560%0.756565D V D W W P P W W W W +=⨯⨯=⨯⨯= （３—11) (12)12122()60%2()16.2560% 3.66565D V D W W

P P W W W W ±=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯= （3-12）

(242)3636()60%()16.2560% 5.46565D V D W W

P P W W W W

+=⨯⨯=⨯⨯= （3－13）

(8)变压器磁芯:

采用天通的EER ４０／45,饱和磁通密度Ｂs 在2５℃时大于５00mT,在１00℃时大于3９０mT 。窗口有效截面积Ａｅ=１52.4２ｍm 2。

所以,取

max 11

0.390.222

s B B T T =

=⨯≈ （3—1４) A ｅ=１5２。42m ｍ２ (３—１5）

(9）开关电源频率：

40f khz = (3-16)

(10)开关电源最大占空比：

max 0.4D = （3—1７）

（11）初级绕组电感最小值Ｌpri:

in(min)max

pri pk 2620.4

1.531.7140V D V L mH I f

A KHz

⨯=

=

=⨯ (3—１8）

在每个开关管导通的每个周期中，存储在磁芯的能量为：

2

stored pri pk 1E L I 2

= (3-19)

要验证变压器最大连续输出功率能否满足负载所需的最大功率,可以使用下式:

2

in(core)pri pk out 1P L I f P 2

=> (3—20）

（１２)气隙:

为了防止饱和所要加的气隙:

2

pri pk

gap 2e max

0.4L I l A B π=

(3－2１）

max B :单位为特斯拉T ； gap l :单位是厘米; pri L ：单位为H ； pk I ：单位为A ；

e A :单位为cm 2；

2

32pri pk

gap 222

e max

0.40.4 1.5310 1.710.092166152.42100.2

L I l cm A B ππ--⨯⨯⨯=

==⨯⨯ （１3）初级绕组匝数：

4pri pk pri e max

(L I )10N A B =

(3－２2）

max B ：单位为特斯拉Ｔ； pri L :单位为H; pk I ：单位为Ａ;

e

A：单位为cｍ2；

434

pri pk

pri2

e max

(L I)10 1.5310 1.7110

N85.82586

A B152.42100.2

=

-

-

⨯⨯⨯

==≈

⨯⨯

（1４)+５VDC次级绕组匝数：

pri out(n)fwd(n)max

out(n)

in(min)max

N(V V)(1)

N

V

D

D

+-

=(3—23)

fwd

V V V

=+

整流二极管正向降波感正向降

滤电压

（3—２4) out(n)

N是第n个次级绕组的匝数;

out(n)

V是第n个次级绕组的输出电压;

fwd(n)

V是第n个次级绕组的输出整流器的电压降;

pri out(n)fwd(n)max

out(+5V)

in(min)max

N(V V)(1)86(51)(10.4)

N3

V2620.4

D

D

+-⨯+⨯-

===

⨯

(15)+12ＶDC次级绕组匝数：

pri out(n)fwd(n)max

out(+12V)

in(min)max

N(V V)(1)86(121)(10.4)

N 6.47

V2620.4

D

D

+-⨯+⨯-

===≈

⨯

（16）-１2ＶDC次级绕组匝数:

pri out(n)fwd(n)max

out(+12V)

in(min)max

N(V V)(1)86(121)(10.4)

N 6.47

V2620.4

D

D

+-⨯+⨯-

===≈

⨯