开关电源设计中最常用的几大计算公式汇总
开关电源学习笔记(含推导公式)
《开关电源》笔记三种基础拓扑（buck boost buck-boost ）的电路基础： 1， 电感的电压公式dtdILV =＝T I L ∆∆，推出ΔI ＝V ×ΔT/L2， sw 闭合时，电感通电电压V ON ，闭合时间t ON sw 关断时，电感电压V OFF ，关断时间t OFF3， 功率变换器稳定工作的条件：ΔI ON ＝ΔI OFF 即，电感在导通和关断时，其电流变化相等。
那么由1，2的公式可知，V ON ＝L ×ΔI ON /Δt ON ，V OFF ＝L ×ΔI OFF /Δt OFF ，则稳定条件为伏秒定律：V ON ×t ON ＝V OFF ×t OFF4， 周期T ，频率f ，T ＝1/f ，占空比D ＝t ON /T ＝t ON /（t ON ＋t OFF ）→t ON ＝D/f ＝TD→t OFF ＝（1－D ）/f电流纹波率r P51 52r ＝ΔI/ I L ＝2I AC /I DC 对应最大负载电流值和最恶劣输入电压值ΔI ＝E t /L μH E t ＝V ×ΔT （时间为微秒）为伏微秒数，L μH 为微亨电感，单位便于计算 r ＝E t /（ I L ×L μH ）→I L ×L μH ＝E t /r →L μH ＝E t /（r* I L ）都是由电感的电压公式推导出来 r 选值一般0.4比较合适，具体见 P53电流纹波率r ＝ΔI/ I L ＝2I AC /I DC 在临界导通模式下，I AC ＝I DC ，此时r ＝2 见P51 r ＝ΔI/ I L ＝V ON ×D/Lf I L ＝V O ＦＦ×（1－D ）/Lf I L →L ＝V ON ×D/rf I L 电感量公式：L ＝V O ＦＦ×（1－D ）/rf I L ＝V ON ×D/rf I L 设置r 应注意几个方面：A,I PK ＝（1＋r/2）×I L ≤开关管的最小电流，此时r 的值小于0.4，造成电感体积很大。
开关电源经典公式
开关电源中的公式1， 电感的电压公式dt dI LV =＝TI L ∆∆，推出ΔI ＝V ×ΔT/L 2， 电感存储的能量用峰值电流计算21×L ×I 2PK3，H ＝B/μ→B ＝μH ，μ是材料的磁导率。
空气磁导率μ0=4π×10-7H/m 也称磁场强度，场强，磁化力，叠加场等。
单位A/m4，磁通量：通过一个表面上B 的总量 Φ＝⎰•SB ds ，如果B 是常数，则Φ＝BA ，A 是表面积。
单位是特斯拉（T ）或韦伯每平方米Wb/m 25， 安培环路定律，矢量H 沿闭合曲线积分，等于包围此曲线的电流代数总和∑⎰=I dl H ，电流和电磁场的方向符合右手螺旋定则。
6，电磁感应定律，法拉第定律和楞次定律的合称：N 匝线圈的感应电动势e ＝－N t∆∆φ，电感线圈可以近似表示为e=-tNBA∆,A 为线圈面积。
线圈感应电流产生的磁通总是阻止外加磁场的变化，保持原磁场。
7， 电感的自感：总磁通Ψ＝N Φ，与电流i 成正比，Ψ＝Li ＝N Φ，L ＝i N φ，e ＝－N t∆∆φ，所以，e ＝－t i L ∆∆＝-L dtdi。
自感总是阻止电流的变化，保持线圈的磁通不变。
一匝线圈的感应电动势为-t ∆∆φ，N 匝线圈为－N t∆∆φ，所以总磁通或磁链Ψ＝N Φ8， 电感储能：W ＝⎰t uidt 0＝⎰t idt dt Ldi 0＝⎰iLidi 0＝21Li 2 9， 磁芯储能。
如右图 1-9N 匝磁环，磁导率为μ，内外径分别为d 和D ，内外径之比接近1，磁路的平均长度l ＝∏*（ D+d ）/2，磁环截面积为A ，均匀磁环。
加电压u感应电压e ＝-u ＝N t ∆∆φ＝NA dtdB由安培环路定律∑⎰=I dl H 得，H l ＝Ni ，i ＝NHl输入到磁场的能量为We ＝⎰t uidt 0＝⎰t dt NHldt NAdB 0*We ＝⎰BHlAdB 0＝V ⎰BHdB 0，式中B 为最终达到的最大值，V ＝A l 为磁环体积。
开关电源输出电压计算公式
开关电源输出电压计算公式
【实用版】
目录
1.开关电源概述
2.开关电源输出电压计算公式
3.公式应用实例
正文
1.开关电源概述
开关电源是一种采用现代电力电子技术，通过开关管的开通和关断，实现输入电压和输出电压之间能量传递的电源。
与传统的线性稳压器相比，开关电源具有更高的转换效率、更小的体积和更低的成本。
因此，在现代电子设备中，开关电源得到了广泛的应用。
2.开关电源输出电压计算公式
开关电源输出电压的计算公式为：
输出电压 = 输入电压×增益×开关频率
其中，增益是指开关电源的电压放大倍数，通常由开关电源的设计确定；开关频率是指开关管的开关速度，单位为赫兹（Hz）。
需要注意的是，开关电源的输出电压受到许多因素的影响，如开关管的导通损耗、开关频率、磁性元件的磁芯损耗等。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况对输出电压进行调整。
3.公式应用实例
假设一个开关电源的输入电压为 220V，增益为 1.5，开关频率为
50kHz。
根据公式，可以计算出该开关电源的输出电压为：
输出电压 = 220V × 1.5 × 50kHz = 16500V
这意味着，该开关电源可以将 220V 的输入电压转换为 16500V 的输出电压。
需要注意的是，这里的输出电压是指在没有考虑其他损耗因素的前提下计算的理论值。
开关电源容量计算公式
开关电源容量计算公式⼀。
蓄电池组总容量计算(按近期配置)Q≥KIT、{η[1+α(t－25)]}Q：蓄电池总容量(AH)；K：安全系数，取1、25；I：负荷电流(A)；T：放电⼀时数(H)，⼀般市区取3⼀时，郊区取6⼀时；η：放电容量系数，1⼀时0。
45，2⼀时0。
61，3⼀时0。
75，4⼀时0。
79，6⼀时0。
88，8⼀时0。
94，10⼀时1、00；t：电池所在地最低环境温度值，有采暖设备＋15℃，⼀采暖设备＋5℃；α：电池温度系数(1、℃)，放电时间>10⼀时，α＝0。
006，10≥放电时间≥1⼀时，α＝0。
008，放电时间<1⼀时，α＝0。
01；例：⼀个郊区基站，负荷电流为50A，有采暖设备，请整定蓄电池容量。
Q’=1、25506、{0。
88[1+0。
008(15-25)]}=463AH取Q＝600AH，蓄电池配置300AH共2组。
⼀。
开关电源容量计算(机架容量按远期配置，模块安近期配置)1、计算蓄电池充电电流I蓄＝Q、(0。
84T)Q为蓄电池容量，T为充电时间，⼀般取10⼀时。
2、计算开关电源电流I＝I蓄＋I负荷3、按N＋1配置例：⼀个郊区基站，负荷电流为60A，蓄电池为500AH2组，请整定开关电源电流。
I蓄＝Q、(0。
84T)＝5002、(0。
8410)＝119AI＝119＋60＝179A若开关电源机架为200A，模块为20A，则满配。
若开关电源机架为300A，模块为30A，则配置7个模块。
若开关电源机架为300A，模块为50A，则配置5个模块。
三。
通信⼀交流负荷计算1、计算浮充功率P浮＝2、2024IP浮为浮充功率，I为通信⼀直流负荷。
2、计算充电功率P充＝2、3524Q、8。
4P充为充电功率，Q为蓄电池容量。
3、计算交流功率P＝(P浮＋P充)、ηP为交流功率，η为效率，⼀般η取0。
9。
4、计算油机功率P＝(P浮+P充+Pup+P空调+P照明)、ηP为油机功率，η为效率，⼀般η取0。
开关电源设计计算公式包括电容开关管的选取
1、因输出电压12V输出电流1A故输出功率：
Pour=Vo*Io=12.0V*1A=12W
2、设变压器的转换效率为80%，则输出功率为12W的电源其输入功率：
Pin=Pout/效率=
3、因输入最小电压为90VAC，则直流输出电压为：
Vin=90* =127Vdc
故负载直流电流为：I= =
13、计算辅助绕组匝数：
CDQZ-5107 SEHOTTKY计算方法
1、由于前面计算变压器可知：
Np=82T ；Ns=13 T
2、在输入电压为264Vac时，反射到次级电压为：
Vmax=264Vac* =373 V
V = * Vmax = *373=59.5 V
3、设次级感量引起的电压为：（VR：初级漏感引起的电压）
V = * V = *90=14.5 V
二、输出电解电容计算方法
1、设定工作频率为f=60KHZ则
2、因为最小输入电压，90Vac,取反射电压为90Vac，根据磁平衡原理，计算出最大占实比
（90* -20）*D=90（1-D）
D-0．457
3、计.算出TOFF. TON
TOFF=（1-D）*T=13us TON=16.7-13=3.7us
1
输入电压电流
1
1
1
CDQZ-5107 MOSFET计算方法
1、由于前面计算变压器可知：
Np=Ns=13 T
2、输入电压最大值为264Vac，故经过桥式整流后，得到：
Vmax=264Vac* =373 V
3、次级反射到初级的电压为：
V = * V = *12=76V
4、由前面计算变压器可知，取初级漏感引起的电压，V =90 V ，故MOFET要求耐压值为：
最全开关电源相关计算
最全开关电源相关计算开关电源是一种将不稳定的电压转换成稳定的输出电压的电源装置。
它采用了开关管（通常是MOS管）的开关动作，通过时序控制产生一个高速的开关电压，然后通过电感和电容进行滤波以得到稳定的输出电压。
开关电源的效率高、体积小、重量轻且可靠性强，因此在现代电子设备中得到广泛应用。
在设计和计算开关电源时，一般需要考虑以下几个方面：1.输入功率计算：输入功率（Pin）是指从交流电源输入到开关电源的实际功率，可以通过以下公式计算：Pin = Vac × Iac × Power Factor其中，Vac是交流电源的电压值，Iac是交流电源的电流值，Power Factor是功率因素。
2.输出功率计算：输出功率（Pout）是指开关电源输出的电功率，可以通过以下公式计算：Pout = Vout × Iout其中，Vout是开关电源的输出电压值，Iout是开关电源的输出电流值。
3.开关电源的效率计算：效率（η）是指开关电源输出功率与输入功率之间的比率，可以通过以下公式计算：η = Pout / Pin × 100%4.输出电压波动计算：输出电压波动（Vripple）是指开关电源输出电压的纹波（波动），可以通过以下公式计算：Vripple = (ΔI × DT) / (2 × C)其中，ΔI是输出电流的波动值，DT是开关频率下通导时间的百分比，C是输出电容值。
5.电感电流峰值计算：电感电流峰值（Ipeak）是指开关电源输出电感上的最大电流值，可以通过以下公式计算：Ipeak = Iout + (ΔI / 2)其中，Iout是开关电源的输出电流值，ΔI是输出电流的波动值。
6.输出电容计算：输出电容（Cout）是为了减小输出电压波动而加入的电容，可以通过以下公式计算：Co ut = (ΔI × DT) / (2 × Vripple)其中，ΔI是输出电流的波动值，DT是开关频率下通导时间的百分比，Vripple是允许的输出电压波动值。
开关电源常用公式汇总
开关电源设计中最常用的几大计算公式汇总一、MOSFET开关管工作的最大占空比Dmax：式中：Vor为副边折射到原边的反射电压，当输入为AC 220V时反射电压为135V；VminDC为整流后的最低直流电压；VDS为MOSFET功率管导通时D与S极间电压，一般取10V。
二、变压器原边绕组电流峰值IPK为:式中：η为变压器的转换效率；Po为输出额定功率，单位为W。
三、变压器原边电感量LP:式中：Ts为开关管的周期(s)；LP单位为H。
式中：Ae为磁芯的有效截面积(cm2)；△B为磁芯工作磁感应强度变化值(T)；Lp单位取H，IPK单位取A，lg单位为mm。
五、变压器磁芯反激式变换器功率通常较小，一般选用铁氧体磁芯作为变压器磁芯，其功率容量AP为式中：AQ为磁芯窗口面积，单位为cm2；Ae为磁芯的有效截面积，单位为cm2；Po是变压器的标称输出功率，单位为W；fs为开关管的开关频率；Bm为磁芯最大磁感应强度，单位为T；δ为线圈导线的电流密度，通常取200～300A/cm2，η是变压器的转换效率；Km为窗口填充系数，一般为0.2~0.4；KC为磁芯的填充系数，对于铁氧体为1.0。
根据求得的AP值选择余量稍大的磁芯，一般尽量选择窗口长宽之比较大的磁芯，这样磁芯的窗口有效使用系数较高，同时可以减少漏感。
六、变压器原边匝数NP:式中：△B为磁芯工作磁感应强度变化值(T)，Ae单位为cm2，Ts单位为s。
式中：VD为变压器二次侧整流二极管导通的正向压降。
八、功率开关管的选择开关管的最小电压应力UDS一般选择DS间击穿电压应比式(9)计算值稍大的MOSFET功率管。
九、绕组电阻值R：式中：MUT为平均每匝导线长度(cm)；N为导线匝数；为20℃时导线每cm的电阻值(μΩ)。
十、绕组铜耗PCU为：原、副边绕组电阻值可通过求绕组电阻值R的公式求出，当求原边绕组铜耗时，电流用原边峰值电流IPK 来计算;求副边绕组铜耗时，电流用输出电流Io来计算。
开关电源设计计算公式
开关电源设计计算公式开关电源是一种能将交流电转换为直流电的电源，其特点是高效率、体积小、功率密度高。
开关电源的设计可分为两个部分：功率部分和控制部分。
功率部分主要包括输入滤波电路、整流电路、滤波电路和开关变换电路等；控制部分主要包括PWM控制电路和反馈控制电路等。
下面将详细介绍开关电源设计的计算公式。
1.输入电压计算公式：开关电源的输入电压可以由交流电源转换得到。
常用的交流电压为220V或110V。
对于220V交流电压来说，经过整流和滤波后，得到的平均电压为：Vavg = Vpk / π其中，Vavg为平均电压，Vpk为峰值电压。
2.输出电压计算公式：开关电源的输出电压取决于开关变换电路的设计。
常见的开关变换电路包括降压变换、升压变换和变换。
a.降压变换电路：降压变换电路是将输入电压通过变压器降低得到所需的输出电压。
降压变换电路的输出电压计算公式为：Vo = Vin * (D / (1-D))其中，Vo为输出电压，Vin为输入电压，D为占空比。
b.升压变换电路：升压变换电路是将输入电压通过变压器升高得到所需的输出电压。
升压变换电路的输出电压计算公式为：Vo = (Vin / (1-D)) * D其中，Vo为输出电压，Vin为输入电压，D为占空比。
c.变换电路：变换电路是将输入电压通过变压器升高或降低得到所需的输出电压。
变换电路的输出电压计算公式为：Vo = (Vin / (1-D1)) * D1 * (1-D2)其中，Vo为输出电压，Vin为输入电压，D1和D2为占空比。
3.电流计算公式：开关电源的电流计算包括输入电流和输出电流。
a.输入电流计算公式：输入电流计算公式为：Iin = Pout / (η * Vin)其中，Iin为输入电流，Pout为输出功率，η为开关电源的效率，Vin为输入电压。
b.输出电流计算公式：输出电流计算公式为：Iout = Pout / Vo其中，Iout为输出电流，Pout为输出功率，Vo为输出电压。
12种开关电源拓扑及计算公式
输入输出电压关系D TTonVin Vout ==开关管电流IoutIq =(max)1开关管电压VinVds =二极管电流)1(1D Iout Id −×=二极管反向电压VinVd =12、BOOST 电路输入输出电压关系D Ton T T Vin Vout −=−=11开关管电流11((max)1DIout Iq −×=开关管电压Vout Vds =二极管电流IoutId =1二极管反向电压VoutVd =13、BUCK BOOST 电路输入输出电压关系D DTon T Ton Vin Vout −=−=1开关管电流11((max)1DIout Iq −×=开关管电压VoutVin Vds −=二极管电流IoutId =1二极管反向电压VoutVin Vd −=1大比特压器论坛 p ://b b .b i g -b i t .c o m输入输出电压关系DDVin Vout −=1开关管电流)1((max)1DD Iout Iq −×=开关管电压VoutVin Vds +=二极管电流IoutId =1二极管反向电压VinVout Vd +=15、FLYBACK 电路输入输出电压关系LpIout VoutT D Vin Vout ×××=2开关管电流(max)1LpTonVin Iq ×=开关管电压NsNp Vout Vin Vds ×+=二极管电流IoutId =1二极管反向电压NpNs Vin Vout Vd ×+=16、FORW ARD 电路输入输出电压关系D NpNsT Ton Np Ns Vin Vout ×=×=开关管电流Iout NpNsIq ×=(max)1开关管电压VinVds ×=2二极管电流DIout Id ×=1大比特电子变压器论坛 ht t p ://b b s .b i g -b i t .c o m二极管反向电压NpNs Vin Vout Vd ×+=17、2SWITCH FORWARD 电路输入输出电压关系D NpNsT Ton Np Ns Vin Vout ×=×=开关管电流Iout NpNsIq ×=(max)1开关管电压VinVds =二极管电流DIout Id ×=1二极管反向电压NpNs Vin Vout Vd ×+=18、ACTIVE CLAMP FORWARD 电路输入输出电压关系D NpNsT Ton Np Ns Vin Vout ×=×=开关管电流Iout Np NsIq ×=(max)1开关管电压)11(DVin Vds −×=二极管电流DIout Id ×=1二极管反向电压DNp Ns Vin Vout Vd −××+=111变压器论坛 hp s .b i g -b i t .c o m输入输出电压关系D NpNsT Ton Np Ns Vin Vout ×=×=开关管电流Iout NpNsIq ×=(max)1开关管电压VinVds =二极管电流)21(21D IoutD Iout Id −×+×=二极管反向电压21Vin Np Ns Vd ×=10、PUSH PULL 电路输入输出电压关系D NpNsT Ton Np Ns Vin Vout ××=××=22开关管电流Iout NpNsIq ×=(max)1开关管电压VinVds ×=2二极管电流)21(21D IoutD Iout Id −×+×=二极管反向电压NpNs Vin Vd ×=1大变压器论坛 ht t p :s .b i g -b i t .c o m输入输出电压关系D NpNsT Ton Np Ns Vin Vout ××=××=22开关管电流Iout NpNsIq ×=(max)1开关管电压VinVds =二极管电流)21(21D IoutD Iout Id −×+×=二极管反向电压NpNs Vin Vd ×=112、PHASE SHIFT ZVT输入输出电压关系D NpNsT Ton Np Ns Vin Vout ××=××=22开关管电流Iout NpNsIq ×=(max)1开关管电压Vin Vds =二极管电流Iout Id ×=211二极管反向电压NpNs Vin Vd ×=1大比特变压器论坛 ht t p ://b b s .b i g -b i t .c o m。
开关电源设计中最常用的几大计算公式汇总
开关电源设计中最常用的几大计算公式汇总MOSFET开关管工作的最大占空比Dmax：式中：Vor为副边折射到原边的反射电压，当输入为AC220V时反射电压为135V；VminDC为整流后的最低直流电压；VDS为MOSFET功率管导通时D与S极间电压，一般取10V。
变压器原边绕组电流峰值IPK为:式中：η为变压器的转换效率；Po为输出额定功率，单位为W。
变压器原边电感量LP:式中：Ts为开关管的周期(s)；LP单位为H。
变压器的气隙lg:式中：Ae为磁芯的有效截面积(cm2)；△B为磁芯工作磁感应强度变化值(T)；Lp单位取H，IPK单位取A，lg单位为mm。
变压器磁芯反激式变换器功率通常较小，一般选用铁氧体磁芯作为变压器磁芯，其功率容量AP为式中：AQ为磁芯窗口面积，单位为cm2；Ae为磁芯的有效截面积，单位为cm2；Po 是变压器的标称输出功率，单位为W；fs为开关管的开关频率；Bm为磁芯最大磁感应强度，单位为T；δ为线圈导线的电流密度，通常取200～300A/cm2，η是变压器的转换效率；Km 为窗口填充系数，一般为0.2~0.4；KC为磁芯的填充系数，对于铁氧体为1.0。
根据求得的AP值选择余量稍大的磁芯，一般尽量选择窗口长宽之比较大的磁芯，这样磁芯的窗口有效使用系数较高，同时可以减少漏感。
变压器原边匝数NP:式中：△B为磁芯工作磁感应强度变化值(T)，Ae单位为cm2，Ts单位为s。
变压器副边匝数Ns:式中：VD为变压器二次侧整流二极管导通的正向压降。
功率开关管的选择开关管的最小电压应力UDS一般选择DS间击穿电压应比式(9)计算值稍大的MOSFET功率管。
绕组电阻值R：式中：MUT为平均每匝导线长度(cm)；N为导线匝数；为20℃时导线每cm的电阻值(μΩ)。
绕组铜耗PCU为：原、副边绕组电阻值可通过求绕组电阻值R的公式求出，当求原边绕组铜耗时，电流用原边峰值电流IPK来计算;求副边绕组铜耗时，电流用输出电流Io来计算。
开关电源设计常用公式
开关电源设计常用公式Pin(av):额定输入功率.fac(min):交流最小频率(40-75Hz)输入电容:Cin=0.3Pin(av)/fac(min)*Vin(min)*V²ripple(p-p)功率电阻:Rsc=Vsc(max)/Ipk输出电容:Cout=Iout(max)*(1-Dmin)/f*Vripple(pk-pk)库仑定律:I=V*C/△T=>V=I*△T/C波行周期:Ts=1/f频率:f=1/Ts占空比:D=ton/Ts储能电感:L=Eout*toff/0.25*Iout;L=(Vin(max)-Vo)*Ton/1.4*Io(min);L=AL*N²;EL=LI²磁感应强度增量:△B=V*D/N*Ae*f反激匝比:n=Ns/Np=(Vo+Vd/Vs(min))*Ts/ton(max)反激输出功率:Po=1/2*Lp*Ipk²*f输入峰值电流:Ipk=2Po/Vs*Dmax反激原边电感量:Lp=Vs(min)*Dmax*Ts/Ipk反激原边匝数:Np=Lp*Ipk/△B*Ae[Lp-原边电感量﹑]反激副边匝数:Ns=(Vo+Vd)*(1-Dmax)*Np/Vs(min)*Dmax[Vd-输出二极管压降﹑Dmax-占空比﹐Vs(min)-输入最低电压]正激原边电流:Ic=Pi/Dmax*Vs(min)正激原边有效值电流:Ip=Pin/Vs(min)*0.71导线直径:Dwp=1/Rp√4sp/π(Sp=Ip/j(mm²);Is=Io/1.414;Ss=Is/j)单管正激原边匝数:Np=Vs(max)*ton/△B*Ae;△Bmax=△Bac*Vs(max)/Vs正激匝比:n=Ns/Np=(Vo+Vd/Vs(min))*toff/ton单管正激副边匝数:Ns=Vo*Np*Ts/Vs(min)*ton双管正激副边匝数:Np=Vs(max)*ton/△B*Ae;△Bmax=△Bac*Vs(max)/Vs双管正激副边匝数:Ns=1.1(Vout+Vfwd)/Np*Vin(min)*Dmax(0.95);推挽式输出电压:Vo=(Vs*ton/(ton+toff))*(Ns/Np)推挽式原边匝数:Np=Vs(min)*N/V;N/V=ton/△B*Ae=ton/φ推挽式,半桥,全桥式匝比:n=Ns/Np=(2(Vo+Vdf)/Vs(min))*Ts/ton(max)半桥,全桥式输出电压:Vo=(1/2*Vs*2D)/2n=Vs*ton*Ns/Np*2Ts半桥,全桥式原边匝数:Np=Vs(max)*ton/△B*Ae;△Bmax=△Bac*Vs(max)/Vs电感电流连续时需要的电感量:L=Vo*toff/2*Io(min)电感电流断续时需要的电感量:L=(vi-vo)*ton/0.2*Io=5(vi-vo)*vo/vi*Io*f正激类和Buck电流连续时需要的电感量:L≧Vo*toff/△I;断续时:L≦Vo*toff/△IBoot,Buck/Boot电感电流连续时需要的电感量:L≧Vi*ton/△I;断续时::L≦Vi*ton/△I通常Ipk值算法还有:Ipk=K*Po/Vin(min):反激:K=5.5;正激,半桥:K=2.8;推挽,全桥:K=1.4。
开关电源设计常用公式
开关电源设计常用公式开关电源是一种将原始交流电转换为恒定直流电的电源，因其高效率和小体积常被广泛应用于电子设备中。
在开关电源设计中，有一系列的常用公式可以帮助工程师进行计算和设计。
本文将介绍一些常用的开关电源设计公式。
1.输入电源和输出电源的电压关系：输出电压（Vout）等于输入电压（Vin）乘以变压器变比（n）（同步整流电路）或者（n+1）（非同步整流电路）：Vout = n * Vin（同步整流）Vout = (n+1) * Vin（非同步整流）2.输入电源和输出电源的电流关系：输出电流（Iout）等于输入电流（Iin）乘以变压器变比的倒数（n）：Iout = Iin / n3.输入电源和输出电源的功率关系：输入功率（Pin）等于输出功率（Pout）乘以开关电源的效率（η）：Pin = Pout / η4.输入和输出功率的计算公式：输入功率（Pin）等于输入电压（Vin）乘以输入电流（Iin）：Pin = Vin * Iin输出功率（Pout）等于输出电压（Vout）乘以输出电流（Iout）：Pout = Vout * Iout5.输出电流和输出电压之间的关系：输出电流（Iout）等于输出功率（Pout）除以输出电压（Vout）：Iout = Pout / Vout6.开关管的占空比与输出电压之间的关系：占空比（D）等于（Vout - Vin）/ Vout：D = (Vout - Vin) / Vout7.输出电压和开关管导通时间的关系：输出电压（Vout）等于开关管导通时间（Ton）除以开关周期时间（T）乘以输入电压（Vin）：Vout = Vin * Ton / T8.输出电压和输出电感电流的关系：输出电感电流（Iout，L）等于输出电压（Vout）的变化速率乘以输出电感的电感值（L）：Iout，L = dVout / dt * L9.输出电压和输出电感电流的关系：输出电感的电感值（L）等于输出电感的能量（E）除以输出电压（Vout）的二次方：L = E / (Vout^2)以上就是一些常用的开关电源设计公式，这些公式可以用于帮助工程师计算和设计开关电源的各项参数。
开关电源参数计算
开关电源参数计算
开关电源参数的计算主要涉及到输入输出电压、电流、功率等参数的计算。
以下是一些基本的计算方法：
1. 输入电压和电流的计算：
* 输入电压（Vin）：通常根据电源的额定电压和输入电压范围来确定。
* 输入电流（Iin）：根据电源的额定功率和输入电压来计算。
公式为：Iin = P/Vin。
2. 输出电压和电流的计算：
* 输出电压（Vout）：通常根据电源的额定输出电压和输出电压范围来确定。
* 输出电流（Iout）：根据电源的额定功率和输出电压来计算。
公式为：Iout = P/Vout。
3. 功率计算的参数包括：
* 输入功率（Pin）：Pin = Vin * Iin
* 输出功率（Pout）：Pout = Vout * Iout
* 电源效率（η）：η = Pout / Pin
4. 纹波电流和纹波电压的计算：
* 纹波电流（△I）：△I = (Iout * Dmax) / (Ton / T)
* 纹波电压（△V）：△V =(△I * R) / (Vin * Dmax)
5. 电感量的计算：
* 电感量（Lp）：Lp = (Vin * Dmax) / (Ipeak * Fsw)
6. 饱和电流的计算：
* 饱和电流（Imax）：Imax = 1.2 * Iout
7. 电感饱和电流取值的考虑因素：在计算得到的饱和电流基础上，乘以1.5或1.2倍，留有余量。
8. 开关频率的选择：纹波电流与开关频率有关，需要根据具体应用选择合适的开关频
率。
请注意，以上计算方法仅供参考，实际应用中可能需要根据具体的设计要求和电路情况进行调整。
开关电源容量计算公式
开关电源容量计算公式开关电源是一种常见的电源供应器件，其容量计算可以通过以下公式进行：P_out = η * Ρ_in其中P_out 是开关电源的输出功率，单位为瓦特（W）；η是开关电源的效率，表示输入功率与输出功率之间的比率；P_in 是开关电源的输入功率，单位也为瓦特（W）。
一般来说，开关电源的容量与其输出功率成正比，因此容量计算的关键是确定输出功率。
常用的电流、电压和功率之间的关系可以通过以下公式表示：P=I*V其中P是功率，单位为瓦特（W）；I是电流，单位为安培（A）；V是电压，单位为伏特（V）。
根据这个公式，我们可以得出：V_out * I_out = η * V_in * I_in其中V_out 是开关电源的输出电压，单位为伏特（V）；I_out 是开关电源的输出电流，单位为安培（A）；V_in 是开关电源的输入电压，单位为伏特（V）；I_in 是开关电源的输入电流，单位为安培（A）。
根据这个公式，我们可以推导出开关电源的输出功率公式：P_out = η * P_in其中P_out 是开关电源的输出功率，单位为瓦特（W）；P_in 是开关电源的输入功率，单位也为瓦特（W）。
根据实际的电源输入情况，可以计算出输入功率 P_in，然后乘以效率η，即可确定开关电源的容量 P_out。
需要注意的是，在计算开关电源容量时，还需要考虑到负载功率的因素。
负载功率是指电源供应的设备或电路所需的功率。
如果负载功率超过了开关电源的容量，可能会导致电源的过载或失效。
综上所述，开关电源容量的计算公式为：P_out = η * P_in通过确定输入功率 P_in 和效率η，可以计算出开关电源的容量P_out。
但要注意负载功率的影响，确保电源容量能够满足负载需求。
开关电源计算公式
开关电源计算公式开关电源是一种常见的电源类型，它通过控制开关管的导通和截断来实现电压转换调节的功能，广泛应用于电子设备和电力系统中。
开关电源的计算公式涉及到多个参数和电路特性，下面将详细介绍。
一、基本参数：1.输入电压（Vi）：即电源供电的电压大小，用V表示，比如220V、110V等。
2.输出电压（Vo）：即开关电源输出的电压大小，用V表示，比如+12V、+24V等。
3.输出电流（Io）：即开关电源输出的电流大小，用A表示，比如2A、5A等。
二、功率计算：功率是电流和电压的乘积，开关电源的功率计算公式为：P=Vo×Io三、效率计算：效率是输出功率与输入功率的比值，开关电源的效率计算公式为：η=(Po/Pi)×100%四、输入功率计算：输入功率是电源输入电流（Ii）与输入电压（Vi）的乘积，开关电源的输入功率计算公式为：Pi=Vi×Ii五、开关管损耗计算：开关管的损耗通过开关管导通和截断的交替工作来产生，损耗可以分为导通损耗和截断损耗两部分：1.导通损耗：开关管导通时，通过管的电流会引起导通损耗，计算公式为：Pd=Vf×If2.截断损耗：开关管截断时，截断电流流过管的电压会引起截断损耗，计算公式为：Prr = Vrr × Irr六、开关频率计算：开关频率是指开关管进行导通和截断操作的次数，一般以kHz为单位，计算公式为：f = 1 / (Ton + Toff)其中，Ton为导通时间，Toff为截断时间，可以通过控制电路来调节。
七、电感器选取：开关电源中的电感器用于存储和释放能量，通常根据输入电压、输出电压和输出电流来选择，具体选取的公式和设计方法较为复杂，需要参考开关电源设计手册或相关资料。
八、输出电容器选取：开关电源中的输出电容器用于平滑输出电压，一般需要根据输出电压的波动范围和负载变化情况来选取。
具体选取的公式和设计方法也较为复杂，需要参考开关电源设计手册或相关资料。
开关电源的经验公式
FLYBACK SWITCHING POWER SUPPLY各主要元件設計參考值1.洩放電阻的計算:經驗公式: R=T/2.21C時間T取1S, C為CX電容容量的總和(單位:uF)則24V/1.25A此MODEL的洩放電阻R為(因CX1=0.33uF)R=1/2.21*0.33 ≒1.37MΩ,取近似值1.5MΩ, R1,R2串聯750KΩ;所以R1,R2各取750KΩ2.S側整流二極體的計算:A:正向截止電壓額定值經驗公式: V d=1.2V InMax(N s/N p)則24V/1.25A在此MODEL下的整流二極體正向截止電壓的額定值為V d=1.2*264*1.414(16/60)≒120V 取值為200VB:最小峰值正向電流值經驗公式: I fm=2I out/(1-δmax)則24V/1.25A在此MODEL下的整流二極體最小峰值正向電流值為 I fm=2*1.25/(1-0.47)≒4.7A 取值為10A所以D4取BYQ28E 200 (10A/200V)3.功率晶體管的計算:A:MOS管V dss電壓值經驗公式: V cemax=V InMax/(1-δMax)則24V/1.25A在此MODEL下的MOS體管DS電壓值為V dssMax=370/(1-0.2)≒460V 取值為600VA:MOS管I d電流值經驗公式: I d=2P out/(ηV InδMax)I d=2*30/(0.8*107*0.4)≒1.75A 取值為5.1A所以MOS管Q2取值為SSS10N60A (5.1A/600V)4.P側輸入電解電容的計算:經驗公式: C=2P out則24V/1.25A此MODEL的電解電容C3容量為C=2*30=60uF 取經驗值為56uF/400V所以電容C3取值為56uF/400V5.整流橋的計算:經驗公式: I0=P out/(ηVin min PF)則24V/1.25A此MODEL的整流橋為I0=30/(0.8*90*0.6)≒0.69A 取經驗值為1A所以整流橋D5,D6,D7,D8均取為1N4007 (1A/1000V)6.變壓器參數的計算:為計算參數的方便,假設變壓器工作在不連續模式, 再通過調整初級電电感量,來確定其工作模式.(1). 基本參數的確定工作頻率 f=55KHz V In=100V(90~264V AC)D Max=0.48 △B=0.18 TV2Min=V F+V L+V O=0.8+0.2+24=25V 電流密度 J=4A/mm2(2). 磁芯選取經驗公式: A E=0.15P O1/2=0.15*301/2=0.82cm2取EI28磁芯 A E=86mm2(3). 參數計算N=V2Min(1-D Max)/(V In*D Max)=25(1-0.48)/(100*0.48)=0.2708I PK=2P0/(V In D Maxη)=2*30/(100*0.48*0.85)=1.47AL P=V In D Max/(I PK f)=100*0.48/(1.47*55*103)=0.6mHN S＞N*I PK*L P/(△B*A E)=0.2708*1.47*0.6*10-3/(0.18*86*106)=15.4 T S取N S=16T SN P=N S/N=16/0.2708=59.08取N P=60T SN F=V F N S/V2Min=18*16/25=11.5 T S (SG6840 AUX電源V F=18V)取N F=12T S(4). 線徑計算I PK RMS=I PK(D Max/3)1/2=1.47(0.48/3)1/2=0.59AΦN P=(I PK RMS/Jπ)1/2*2=(0.59/4*3.14)1/2*2=0.43mm取ΦN P=0.45mmΦN S=(I0/Jπ)1/2*2=(1.25/4*3.14)1/2*2=0.63mm取ΦN S=0.65mm取ΦN F = 0.35mm以上計算所得參數需經驗證,以確保窗口面積是否合適,可適當調整.為讓系統在整個電壓範圍內工作穩定,效率最高,電感量需作进一步调整,使其在整个电压范围内,两种工作模式(连续模式﹑不连续模式)都有跑到.最终电感量调整在1.25mH.。
开关电源设计中的参数计算
开关电源设计中的参数计算
首先，我们需要确定开关电源的输入和输出要求。
输入要求一般包括输入电压范围和输入电流要求。
输出要求一般包括输出电压和输出电流。
接下来，根据输入电压范围，可以确定工作在什么样的输入电压下。
一般来说，输入电压范围是一个固定的值，比如220V。
在选择电源器件和元器件时，需要考虑到输入电压的范围，以确保它们的工作参数符合要求。
然后，根据输出电压和输出电流，可以计算出电源的输出功率。
输出功率的计算公式是P=V*I，其中P为输出功率，V为输出电压，I为输出电流。
根据实际情况来确定输出功率，一般要保留一定的余量，以应对一些特殊情况。
接着，根据输出功率和输入电压，可以计算出开关电源的效率。
开关电源的效率一般是大于90%的，可以通过以下公式来计算：
η = (Pout / Pin) * 100%
其中，η为开关电源的效率，Pout为输出功率，Pin为输入功率。
此外，还需要选择适当的开关频率。
开关频率一般在几十kHz到几MHz之间，不同工作频率下，对电源器件和元器件有不同的要求。
一般来说，工作频率越高，电容器和电感器的值就越小，但是开关器件的功耗也越大。
最后，还可以计算出一些其他的参数，比如输入功率、开关器件的功耗、电源的输出电压波动率等等。
这些参数的计算可以根据具体的电路拓扑和元器件的特性来确定。
总之，开关电源设计中的参数计算涉及到多个方面的考虑，包括输入
输出要求、功率计算、效率计算、频率选择等等。
根据具体的设计目标和
实际情况，可以确定出适合的参数数值，从而设计出高效稳定的开关电源。
开关电源设计计算公式
3、根据磁平衡原理计算出占空比D：
4、次级变压器两端电压：
5、初次级匝比:
6、计算次级峰值电流：
7、计算出初级峰值电流：
8、计算出初级电感量取f=60KHz：η
9、计算出初级匝数取:Δ
Δ
10、计算出次级匝数：
11、计算出在DCM模式下的线径：
12、计算出在DCM模式下次级线径：
CDQZ-5107 MOSFET计算方法
1、由于前面计算变压器可知：
Np=82T Ns=13 T
2、输入电压最大值为264Vac，故经过桥式整流后，得到：
Vmax=264Vac* =373 V
3、次级反射到初级的电压为：
V = * V = *12=76V
4、由前面计算变压器可知，取初级漏感引起的电压，V =90 V ，故MOFET要求耐压值为：
一、输入电解电容计划算方法：
1、因输出电压12V输出电流1A故输出功率：
Pour=Vo*Io=12.0V*1A=12W
2、设变压器的转换效率为80%，则输出功率为12W的电源其输入功率：
Pin=Pout/效率=
3、因输入最小电压为90VAC，则直流输出电压为：
Vin=90* =127Vdc
故负载直流电流为：I= =
4、计算肖特基的耐压值：
V = V + V + V =59.5+14.5+12=86 V
5、计算出输出峰值电流：
V = = =3.8A
6、由计算变压器可知：
I =1.59A
故选择3A/100V的肖特基满足设计要求。（因3A的有效值为3.9A）
客户名称
客户编号
公司编号
开关电源设计常用公式
-7
Tp*Vout Vout =D* Vin 2*Iout*Lp
dBuV=20Log Vnoise 1uV ZL=ωL=2∏FL 1 1 Zc= ωC = 2∏FC PF= 1 Watts cosθ = = Vrms*Irms V*A
B
√
UL=
N*dB*S dt
I
（此处L都是磁 路长度）
N*S*dB=U*dt
C
di dΦ U*dt UL= L = N => L= di dt dt 1 Ψ2 (N*S*B) 2 2 WL = L*I = = 2 2L 2L 2 2 2 dΨ N*dΦ N*S*dB N *S*dB N *S*B N *S*B L= = = = = = dI dI dI N*dI H*L磁路长度 B *L 磁路长度 u N2*S*u 2 = = N *A L L磁路长度 AL= S*u L磁路长度 Ψ=N*Φ Φ=S*B B=H*u
V*dT=N*dB*Ae=di*L V:Vdc min, 初级大电容最小 电压值 dT:T*Dmax, 最大导 通时间 dB:磁通密 度变化量 Ae:磁芯横截面积
D
初级绕 组串联漏电感，对磁芯 的选择
2
dΦ N*S*dB = di di N*S*dB N*S*dB = S*dB di= = L N 2 *AL N*A L L=
反激变 换器初级 电感计算式
Vo*Np*Toff Ton*Vin = Ns
(临界模 式)
Lp=
Ro 2.5T
max ( Vin min*Ton ) Vo Ip=
2
( Vin min*Ton max ) =
2.5*T*Po max
B*S*S Lp 1 2 WL= Lp*dip 2 Pin WL= F Ns Vout*Toff = Np Vdc*Ton
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开关电源设计中最常用的几大计算公式汇总在开关电源设计中，有几个常用的计算公式可以帮助工程师进行准确的设计，以下是几个常用的计算公式的汇总：
1.电容选择计算公式：
开关电源中的电容主要用于滤波和储能，电容的选择需要考虑到输出的纹波电压、负载变化和效率等因素。
常见的电容选择公式如下：C=(ΔV×I)/(f×δV)
其中，C是所需的电容容值，ΔV是允许的输出纹波电压，I是负载电流，f是开关频率，δV是峰值纹波电压。
2.电感选择计算公式：
电感主要用于存储能量和滤波，选择适当的电感能够提高开关电源的效率。
电感选择的计算公式如下：
L = ((Vin - Vout) × D × τ) / (Vout × Iout)
其中，L是所需的电感值，Vin是输入电压，Vout是输出电压，D是占空比，τ是瞬态时间，Iout是负载电流。
3.开关频率计算公式：
开关频率是开关电源设计中重要的参数，可以影响到效率、尺寸和成本等因素。
开关频率的计算公式如下：
f = (Vin - Vout) / (Vout × L × Iout)
其中，f是所需的开关频率，Vin是输入电压，Vout是输出电压，L
是选择的电感值，Iout是负载电流。
4.整流二极管选择计算公式：
整流二极管用于将开关电源的交流输出转换为直流输出，选择适当的
整流二极管可以减少功耗和散热。
整流二极管选择的计算公式如下：Iavg = (Iout × η) / (1 - η)
其中，Iavg是整流二极管的平均电流，Iout是负载电流，η是开关
电源的效率。
5.功率开关管选择计算公式：
功率开关管主要用于开关转换和功率调节，选择适当的功率开关管可
以提高效率和可靠性。
功率开关管选择的计算公式如下：
Pd = (Vin - Vout) × Iout / η - Vout × Iout
其中，Pd是功率开关管的功耗，Vin是输入电压，Vout是输出电压，Iout是负载电流，η是开关电源的效率。
6.电流采样电阻计算公式：
电流采样电阻用于测量负载电流，选择适当的电流采样电阻可以准确
测量电流。
电流采样电阻的计算公式如下：
Rs = Vout_bias / (Iout × N)
其中，Rs是电流采样电阻的阻值，Vout_bias是输出电压偏置，Iout
是负载电流，N是比例系数。
以上是开关电源设计中常用的几个计算公式的汇总，通过这些公式，工程师们可以更加准确地选择电容、电感、开关频率、整流二极管、功率开关管和电流采样电阻等关键参数，从而设计出高效、稳定的开关电源。