开关电源设计计算公式
开关电源电阻功率计算公式
开关电源电阻功率计算公式在电力系统中,开关电源是一种常见的电源类型,它通过开关器件的开关操作,将直流电源转换为需要的电压和电流输出。
在开关电源中,电阻是一个重要的元件,它在电路中起着限流和功率分配的作用。
因此,了解开关电源电阻功率的计算公式对于电力系统工程师和技术人员来说是非常重要的。
电阻功率的计算公式是基于欧姆定律和功率公式的基础上进行推导的。
欧姆定律表明,电阻的电压和电流之间存在线性关系,即电压等于电流乘以电阻值。
而功率公式则表明,功率等于电压乘以电流。
因此,通过这两个公式可以推导出电阻功率的计算公式。
首先,根据欧姆定律,电阻的电压和电流之间的关系可以表示为:U = I R。
其中,U表示电压,I表示电流,R表示电阻值。
这个公式表明了电阻值对电压和电流的影响,当电阻值增大时,电压和电流的值也会相应增大。
接下来,根据功率公式,功率可以表示为:P = U I。
将欧姆定律中的电压和电流的关系代入功率公式中,可以得到电阻功率的计算公式:P = (I R) I = I^2 R。
这个公式表明了电阻功率与电流的平方成正比,与电阻值成正比。
因此,在开关电源中,如果需要计算电阻功率,可以通过测量电流和电阻值,然后利用上述公式进行计算。
在实际的电力系统工程中,了解开关电源电阻功率的计算公式可以帮助工程师和技术人员更好地设计和优化电路。
通过计算电阻功率,可以确定电阻元件的功率承受能力,从而选择合适的电阻元件。
此外,还可以根据电路的功率需求,合理地分配电阻功率,确保电路的稳定和可靠运行。
除了计算电阻功率,工程师和技术人员还需要注意电阻元件的热设计。
由于电阻元件在工作过程中会产生热量,因此需要考虑散热和温升等问题。
通过计算电阻功率,可以确定电阻元件的热量产生情况,从而进行合理的散热设计,确保电路的安全和稳定。
在实际的电力系统工程中,开关电源电阻功率的计算公式是一个非常重要的工具,它可以帮助工程师和技术人员更好地设计和优化电路。
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。
开关电源拓扑计算公式
开关电源拓扑计算公式01Buck变换器的功率器件设计公式(1)Buck 变换器的电路图:(2)Buck 变换器的主要稳态规格:(3)功率器件的稳态应力:有源开关S:无源开关D:上述公式是稳态工作时,功率器件上的电压、(电流)应力。
选择功率器件时,其电压耐量可放一个合适的余量(保证最坏情况下的电压峰值不超过此值),电流耐量则得按器件的结温降额要求决定、它与外部散热条件和器件的通态电阻、通态压降、结(电容)、反向恢复、结到壳的热阻等密切相关,是功率器件热设计的内容。
02Boost 变换器的功率器件设计公式(1)Boost 变换器的电路图:(2)Boost 变换器的主要稳态规格:(3)功率器件的稳态应力:有源开关S:无源开关D:上述公式是稳态工作时,功率器件上的电压、电流应力。
选择功率器件时,其电压耐量可放一个合适的余量(保证最坏情况下的电压峰值不超过此值),电流耐量则得按器件的结温降额要求决定、它与外部散热条件和器件的通态电阻、通态压降、结电容、反向恢复、结到壳的热阻等密切相关,是功率器件热设计的内容。
03Buckboost 变换器设计公式(1)Buckboost 变换器的电路图:(2)Buckboost 变换器的主要稳态规格:(3)功率器件的稳态应力:有源开关S:无源开关D:上述公式是稳态工作时,功率器件上的电压、电流应力。
选择功率器件时,其电压耐量可放一个合适的余量(保证最坏情况下的电压峰值不超过此值),电流耐量则得按器件的结温降额要求决定、它与外部散热条件和器件的通态电阻、通态压降、结电容、反向恢复、结到壳的热阻等密切相关,是功率器件热设计的内容。
04三绕组去磁正激变换器的功率器件设计公式(1)三绕组去磁正激变换器的电路图:(2)三绕组去磁正激变换器的主要稳态规格:(3)功率器件的稳态应力:有源开关S:无源开关D1,D2:上述公式是稳态工作时,功率器件上的电压、电流应力。
选择功率器件时,其电压耐量可放一个合适的余量(保证最坏情况下的电压峰值不超过此值),电流耐量则得按器件的结温降额要求决定、它与外部散热条件和器件的通态电阻、通态压降、结电容、反向恢复、结到壳的热阻等密切相关,是功率器件热设计的内容。
开关电源的设计及计算
开关电源的设计及计算1.先计算BUCK 电容的损耗(电容的内阻为R buck 假设为350m Ω,输入范围为85VAC~264VAC,频率为50Hz ,P OUT =60W,V OUT =60W ):电容的损耗:P buck =R buck *I buck,rms 2I buck,rms =I in,min1**32−cline t F t c :二极管连续导通的时间t c =linelineF VpeakV e F **2)min(arcsin *41π−=3ms其中:V min =linein ch in in in F C D P V V *)1(***2min ,min ,−−V peak =2*V in,min其图中的T1就是下面公式中t c或:V min =η*)*21(**2**2min ,min ,in c line o in in C t F P V V −−所以(假设最低输入电压时,输入电流=0.7A):I buck,rms =I in,min1**32−cline t F =0.7*13*50*32−=1.3A P buck =350m*1.32=0.95W第一步计算电容损耗是为了使用其中的t c 值,电容的容量一般通用范围选2~3μ/W ,固定电压为1μ/W2.输入交流整流桥的计算(假设V TO =0.7V,R d =70m Ω)在同一个时间内有两个二极管同时导通,半个周期内两个二极管连续导通I d,rms =c line in t F I **3min ,=m3*50*37.0=1.04AP diodes =2*(V TO *2min ,in I +R d *I d,rms 2)=2*(0.7*27.0+70m*1.042)=640mW 一个周期内桥堆损耗为:P BR=2*P diodes =2*640m=1.28W桥堆功耗超过1.5W 时,我个人认为应加散热器(特别是电源的使用环境温度较高时)变压器和初级开关MOS :反激式开关电源有两种模式CCM 和DCM ,各有优缺点。
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。
升压电路开关电源计算公式
2、取电容C=470uF计算得输出纹波电压为0.039V。
3、取L=15uH计算ΔI=2.7A。
四、由以上数据可知
1、设计中采用4个470uF电容并联,容值过大,
2、所采的电感值使得ΔI=2.7A,能够满足电流的要求。
Ip为电感的平均输出电流,Ip=Iout
imax和imin为电感的最大电流和最小电流,
ΔI为输出电流的变化量,由图中可以得出,imax-imin=ΔI Ip=(imax+imin)/2 0<ΔI<2 Ip
取ΔI=@Ip @为ΔI与Ip之间的系数Ip=Iin=(Vo×Io)/Vi则电感L的值为
四:由以上公式计算得SU1219R的各项参数为
升压电路开关电源计算公式
一、线路图
二、电容C的计算
当Mosfet-N导通的时候,电感的一端接地,负载所用电流由电容提供。
其中:Io=输出电流,Δu=输出纹波电压,tON= Mosfet-N每个周期的导通时间
输出电流和纹波电压自行设计,需求出其tON
由以上二个公式可以求出C值的大小
三、电感L的计算
电感的输出电流随时间变化的曲线
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:
开关电源变压器的计算
开关电源变压器的计算一、开关电源变压器设计的基本原理1.输出功率的计算输出功率是决定变压器尺寸和设计的重要参数。
通常,输出功率可以通过以下公式计算:Pout = Vout * Iout其中,Pout为输出功率,Vout为输出电压,Iout为输出电流。
根据实际应用需求,可以确定输出功率。
2.输入电压范围的确定输入电压范围是指变压器能够工作的最小和最大输入电压。
根据实际应用需求和电网电压标准,可以确定输入电压范围。
3.输出电压的计算根据实际应用需求,可以确定输出电压。
输出电压主要由两个因素决定:输入电压和变压器变比。
可以根据以下公式计算输出电压:Vout = Vin * N2 / N1其中,Vout为输出电压,Vin为输入电压,N2为输出绕组匝数,N1为输入绕组匝数。
4.变压器的体积和重量的计算根据输入电压、输出功率和输出电压,可以计算变压器的体积和重量。
变压器的体积和重量主要由以下因素决定:输出功率、变压器结构和材料等。
二、开关电源变压器设计的步骤1.确定输出功率和输出电压。
2.计算输入电压范围。
3.根据输出电压计算变压器变比。
4.根据输入和输出电压、输出功率计算变压器的体积和重量。
5.根据实际应用需求选取合适的变压器结构和材料。
6.进行变压器的电磁设计和热设计。
7.进行变压器的样品制作和测试。
三、开关电源变压器设计中需要注意的问题在开关电源变压器设计中,需要注意以下问题:1.尽可能提高变压器的效率。
通过选择合适的材料、合理设计变压器结构和优化磁路设计,可以提高变压器的效率。
2.确保变压器的温升不超过允许的范围。
通过合理选择材料和冷却措施,可以有效控制变压器的温升。
3.考虑变压器的损耗。
变压器的损耗主要包括铜损耗和铁损耗。
合理选择导线截面积和变压器材料,可以降低损耗。
4.考虑变压器的磁导弹性。
变压器的磁导弹性是指在变压器工作时,磁导率随磁场强度的变化情况。
选择合适的铁芯材料和设计合理的磁路,可以降低磁导弹性对变压器性能的影响。
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。
变压器(开关电源)计算公式
Definition
Name
Vdcmin Vdcmax Vo Io Po
Data
250 380 80 0.3 24
units
V V V A W 1.22*Vacmin 1.4*Vacmax
remark
Input data
Min. DC voltage Max. DC volutput voltage Output current Output power Po=Vo*Io
Set parameter
Work frequency Average efficiency Set current ratio Mosfet D-S voltage Primary spine voltage Secondary spine voltage Schottky forward voltage Schottky reverse voltage Set core medium pillar gap Core work Bw fw η K Vdss Vps Vss Vf Vsrm Log Bw Vprmax Nmin Nmax n Vpr Tonmax Ip Nop Lp Aemin Ae Np Lg Ns Vb Nb 65000 0.9 0.25 600 80 5 0.61 600 0.04 2600 110 0.8 1.4 1.0 80.6 0.0000038 0.70 118 0.001786 0.41 0.63 76 0.026 76 12 12 V V V V V cm Gs V turns turns turns V S A turns H cm^2 cm^2 turns cm turns V turns Hz High voltage model 0.851 When input 90Vac,OB2263 IC Select range is 0-0.25, at input 230V, enter Mosfet model no.:AUK 4N60 40<Vps<100V Vss<10V Schottky model no.:SB10100 0-5W:Min. 0.01cm; 5-10W:Min.0.02cm; 10-15W:Min.0.025cm;1520W:Min.0.03cm; >20W:Min.0.04cm 1500<Bw<3000 Vprmax=0.95*Vdss-Vdcmax-Vps Nmin=Vdcmax/(0.9*Vsrm-Vo-Vf-Vss) Nmax=Vprmax/(Vo+Vf) Nmin<N<Nmax Vpr=N*(Vo+Vf) Tonmax=Dmax/fw and Vdcmin=110V Ip=2*Po/(1+K)/η /Vdcmin/Tonmax/fw Nop=Bw*Lg/(0.4*π *Ip) Lp=Vdcmin*Tonmax/Ip/(1-K) Aemin=Log*Lp*10^8/(0.4*3.1416*Nop^2) Ae>Aemin EF25 TDG TP4A Np=Lp*Ip*10^8/(Bw*Ae) Lg=0.4*3.1416*Np^2*Ae/Lp*10^8 Ns=Np/n OB2263 IC set 15V;MPS88 IC set 12V Nb=(Vb+1)*Ns/(Vo+Vf)
开关电源采样电阻计算输出电压的公式
开关电源采样电阻计算输出电压的公式开关电源在我们的日常生活中无处不在,从手机充电器到电脑电源,从电视到各种电子设备,都离不开它的默默工作。
而在开关电源的设计和理解中,采样电阻计算输出电压的公式可是个关键的知识点。
咱们先来说说啥是采样电阻。
想象一下,开关电源就像是一个勤劳的小工人,不断地努力工作给我们提供稳定的电能。
而采样电阻呢,就像是小工人身边的一个“小助手”,它的任务就是帮忙监测电源输出的情况,告诉我们输出的电压到底是多少。
那怎么通过这个“小助手”来计算输出电压呢?这就涉及到一个公式啦,公式是:输出电压 = 采样电阻的反馈电压 ×(1 + 上分压电阻 / 下分压电阻)。
为了让大家更明白,我给大家讲个我自己的经历。
有一次,我在家里捣鼓一个旧的电脑电源,想看看能不能修好它。
我打开电源外壳,里面密密麻麻的线路和元件让我有点眼花缭乱。
但是,我知道,要搞清楚它的问题,就得先弄明白输出电压是不是正常。
我拿着万用表,找到了采样电阻的位置。
按照公式,开始测量反馈电压和上下分压电阻的阻值。
当时那个紧张劲儿啊,就怕自己弄错了,修不好这个电源。
我小心翼翼地测量着,每一个数值都认真记录下来。
经过一番计算,我发现输出电压比正常的值低了不少。
于是,我开始顺着线路排查,看看是不是有哪个元件出了问题。
最后发现,原来是其中一个电阻老化,阻值变大了,导致输出电压不正常。
我换了那个电阻,再次测量计算,嘿!输出电压正常了,那一刻,我心里别提多有成就感了!在实际应用中,这个公式非常重要。
比如说,我们设计一个新的开关电源,要根据我们需要的输出电压,来选择合适的采样电阻和分压电阻。
如果采样电阻选得不合适,可能会导致输出电压不稳定,影响设备的正常工作。
再比如,在电源的调试和维修过程中,通过测量采样电阻的相关参数,利用这个公式,我们就能快速判断出电源的问题所在,节省很多时间和精力。
总之,开关电源采样电阻计算输出电压的公式虽然看起来有点复杂,但只要我们掌握了它,并且多实践、多摸索,就能在电子电路的世界里更加得心应手。
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。
变压器计算公式
变压器计算公式变压器是一种将交流电能从一个电路传递到另一个电路的电气设备。
而开关电源是一种以开关器件(如晶体管、二极管)为控制元件,进行频繁的开关操作来调节输入电源的电压、电流和功率的电源。
本文将介绍变压器和开关电源的相关计算公式。
1.变压器计算公式:变压器的计算公式主要包括变压器的变比计算、输入/输出电压和电流的关系、功率的计算以及绕组的电阻和电容的计算等。
(1)变比计算:变压器的变比一般用一个转向比或变比来表示,即:\(\frac{{N_1}}{{N_2}} = \frac{{V_1}}{{V_2}} =\frac{{I_2}}{{I_1}}\)其中,\(N_1\)、\(N_2\)分别表示一次侧和二次侧的匝数;\(V_1\)、\(V_2\)分别表示一次侧和二次侧的电压;\(I_1\)、\(I_2\)分别表示一次侧和二次侧的电流。
(2)输入/输出电压和电流的关系:\(V_1 \cdot I_1 = V_2 \cdot I_2\)即一次侧的输入功率等于二次侧的输出功率。
(3)功率的计算:变压器的功率可以通过输入/输出电压和电流的关系来计算,即:\(P_1 = V_1 \cdot I_1\)\(P_2 = V_2 \cdot I_2\)其中,\(P_1\)、\(P_2\)分别表示一次侧和二次侧的功率。
(4)绕组的电阻和电容的计算:绕组的电阻可以通过测量绕组长度、截面积和材料的导电率来计算。
绕组的电容可以通过绕组的长度、半径和材料的介电常量来计算。
2.开关电源计算公式:开关电源的计算公式包括输入电压和电流的计算、开关元件的计算和功率因数的计算等。
(1)输入电压和电流的计算:开关电源的输入电压可以通过公式计算,即:\(V_{in} = \frac{{V_{out}}}{{D}}\)其中,\(V_{in}\) 表示输入电压,\(V_{out}\) 表示输出电压,\(D\) 表示占空比。
输入电流可以通过输入功率和输入电压之间的关系来计算,即:\(I_{in} = \frac{{P_{in}}}{{V_{in}}}\)其中,\(I_{in}\) 表示输入电流,\(P_{in}\) 表示输入功率。
几种开关电源变压器设计计算方法
几种开关电源变压器设计计算方法开关电源变压器是一种电力转换装置,用于将交流电转换为需要的电压或电流。
它是开关电源的核心部分之一、在开关电源的设计中,变压器的设计计算非常重要。
下面介绍几种开关电源变压器设计计算方法。
1.变压器的变比设计计算方法:变压器的变比决定了输出电压的大小。
在开关电源设计中,根据需要的输出电压和输入电压,可以计算出变压器的变比。
变压器的变比计算公式如下:变比=输出电压/输入电压2.变压器的功率计算方法:变压器的功率决定了能够输出的最大功率。
在开关电源设计中,需要根据负载的功率要求和开关管的功率能力来计算变压器的功率。
变压器的功率计算公式如下:功率=输出电压×输出电流3.变压器的绕组计算方法:变压器的绕组计算主要是计算变压器的线圈的匝数和截面积。
在开关电源设计中,需要根据变压器的功率、频率和工作温度来计算绕组的截面积。
变压器的绕组计算公式如下:匝数=(磁通×动铁面积)/(磁压×磁路长度)4.变压器的损耗计算方法:变压器的损耗是指在工作过程中的能量损失。
在开关电源设计中,需要计算变压器的铜损和铁损。
变压器的铜损可以通过计算绕组的电阻和负载电流来获取。
变压器的铁损可以通过计算磁铁和磁路的磁滞损耗和涡流损耗来获得。
变压器的损耗计算公式如下:铜损=绕组电阻×负载电流^2铁损=磁滞损耗+涡流损耗5.变压器的有效值计算方法:变压器的有效值是指输入和输出电压的平均值。
在开关电源设计中,需要计算变压器的有效值来确定电压的稳定性。
变压器的有效值计算公式如下:有效值=峰值/根号2综上所述,开关电源变压器的设计计算方法主要包括变比计算、功率计算、绕组计算、损耗计算和有效值计算等方面。
通过合理的设计计算,可以确保开关电源变压器的性能和稳定性,进而提高开关电源的工作效率。
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。
反激式开关电源计算公式
反激式开关电源计算公式
一、反激式开关电源简介
反激式开关电源是一种高效率、高精度、低输出阻抗、非常稳定的开
关电源,它的工作原理是,通过PWM(脉宽调制)技术,将一个直流电源
按一定脉冲调制,这样就形成一种模拟DC电源。
反激式开关电源具有输
出功率范围广、满足不同负载需求、响应时间短、效率高、功耗低、失效
率低、启动电流小、稳定性好等特点,因此得到了普遍的应用。
二、反激式开关电源计算
1、输出功率Pout:
输出功率Pout=Vin*Iin
其中,Vin为电源输入电压,Iin为电源输入电流。
计算时,通常要
考虑输出纹波,输出电压Vout、输出电流Iout、功率因素PF(负载因数)等因素,这些因素都会影响输出功率的大小,所以在进行计算时要注意考虑。
2、电源输出纹波THD:
计算电源输出纹波要考虑到电源输出电压Vout、电源输出电流Iout
和负载因数PF等因素,通过计算可以得出电源输出纹波的大小。
公式如下:
THD=(Vout2+Iout2*PF2)/Vout2*100%
其中,Vout为电源输出电压,Iout为电源输出电流,PF为负载因数。
3、功率因数:
PF=Vout2*Iout2/(Vin2*Iin2)
其中,Vout为电源输出电压,Iout为电源输出电流。
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CDQZ-5107 SEHOTTKY 计算方法1、由于前面计算变压器可知:
Np=82T3N S=13T3
2、在输入电压为264Vac时,反射到次级电压为:
Vmax=264Vac* 迈=373 V “
Vs产土* Vmax =—*373=59.5 V DC
N p82
3、设次级感量引起的电压为:(VR:初级漏感引起的电压)
V严尹V 件*90=14.5V”
4、计算肖特基的耐压值:
V卩产V $« + V 脳 + V。
=59.5+14.5+12=86 V DC
5、计算出输出峰值电流:
2人2*1
出=- =3・8A
1-Z) 1-0.474
6、由计算变压器可知:
1/1.59 A
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
公司编号样品单编号日期输入范围输入电压电流
CDQZ-5107 MOSFET 计算方法
1、 由于前面计算变压器可知:
Np=82T 3
N S =13T 3
2、 输入电压最大值为264Vac,故经过桥式整流后,得到:
Vmax=264Vac* 迈=373 V “
3、 次级反射到初级的电压为:
V 沪尹 V 。
斗 *12=76J.
4、由前而计算变压器可知,取初级漏感引起的电压,V R =90V”,故MOFET 要求耐 压值为:
V D5=V max+V w + V P/f =373+90+76=539 V DC
5、计算初级峰值电流:
T =匕
_ 。
厶丄 _n 227A
曲 7广 V 肿 DF 0.88*100*0.6 '〜
6、故选择2A/600V 的MOSFET 满足设计要求,即选用仙童2N60C 。
客户名称
客户编号
公司编号
样品单编号
日期
输入范围
输入电压电流
82*1 r/ns
=0.571 A
CDQZ5107输入及输出电容估算方法
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*lA=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=J」"=15 80%
3、因输入最小电压为90VAC,则直流输出电压为:
Vin=90*V2=127Vdc
故负载直流电流为:I二他=-^_ = 0.1182/1
Vin \21Vac
4、设计允许30V峰一峰值的纹波电压,并且电容要维持电压的时间为半周期,即半周期
的线性频率的交流电压在约是8ms则:C= =()J1S\:S M()- = 31.6«F
AV 30
实际用选择用33uF
5、因最大输入电压为264Vac,则直流输出电压为:
Vl=264*>/2=373Vdc
实际选用耐压400Vdc的电解电容,故选用47uF/400v电解电容可以满足要求。
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*72-20) *D=90 (1-D)
D-0. 457
3、计.算出TOFF. TON
TOFF= (1-D) *T=13us TON=16.7-13=3.7us
4、计算输出峰值电流:
1 一 D 0.543
5、根据反激式输出波形,来计算输出电容量:
由上形波形可知:I 。
减少、Uo 也减小,即输出电解电容主要维持(1到12时间段电压。
设输出纹波为120mV 则:
TOFF
TOFF
5心3册"
6、纹波电流,一般取输出电流的25%,即Inppl=25%*4=lA 实际每个电解电容的纹波 电流为0.25A,故满足设计要求
7、实际值:ESR 二沪紀二磐“80M
因实际使用是三个680Uf/16V 电解电容并联,故三个电解电容并联等效电阻为: ESR1=480/H Q =240/7/0
2
理论値ESR2:
65 *10“ 65 *10"
ESR1= = = 163 局
C niin 398 故ESRKESR2满足设计要求
客户统称
客户编号
公司编号
样品单编号
日期
输入范围
输入电压电流
根据如下公式:
12V1A变压器计算方法
1、输入电压85Vac,经桥式整流后的电压:
85Vac* ^2 =120Vdc
120Vdc-20Vdc=100Vc
2、取反射电压(含漏感电压):Vr=90Vdcmax
3、根据磁平衡原理计算出占空比D:
100D二90(l-D)
D二0. 474
4、次级变压器两端电压:12+0.7+0.9=1 3.6Vdc
90
5、初次级匝比:11=1376=6. 61
2To 2*1
6、计算次级峰值电流:IspkFFD=l-0.474=3・8A
Q QA
7、计算出初级峰值电流:二0・55A
8、计算岀初级电感量取f=60KHz:抹Lp*lbp殳*f二Pc/X
昇Lp*0. 55录60*10’二12*1/0. 88 Lp=
1.50* 10 "(H)
9^计算出初级匝数取:AB=0. 29T Ae=33. 4mm 2
Lp*Ippk二AB*Ae*Np=t:1500*0. 55=0. 29*33. 4*Np
Np=85Ts 故82Ts
10、计算岀次级匝数:Ns二涪為二12. 56Ts
取13Ts
11、计算出在DCM模式下的线径:
Ipms=Ippk* 壬=0. 55*严尹二0. 218A
取J二4. 5A/mn?耳S二罟二需二0. 0484mm 2
D 2
S=3. 14 (2) =|,>d=0. 248mm 故Dp二0. 25mm 12、计算出在DCM模式下次级线径:
Ispk二Ippk*从枣二3. 8*、1一0泸4 二1. 59A
2
取J-12A/mm
^_i^k_L59_Q^ 1325mm2
D 2
S 二3. 14(2)
d=0. 41mm 故取Ds二0. 40mm
13、计算辅助绕组匝数:
取Vaux=16V
Vaux Na
Vo -Ns
16 Na
Na=17. 3Ts 故取Xa=18Ts
因为辅助绕组的电流很小,故取辅助绕组的线径d二0. 15mm。