开关电源变压器的计算
开关电源变压器设计工具(详细计算)
参数
相关参数及说明 (反馈绕组)( 说明
反馈绕组因输出电流小,一般取最小线径或与初级线圈一样
注:1)实际计算的线圈参数仅为理论参考,实际应用中,因磁芯参数及绕线工艺影响,需进行具体调整并实测后确定
功率(W) 5 0 0 5
) 经验或计算值 5 100 0.45 0.75 0.296
经验或计算值 62 100: N=UR/(UOUT+UF) Np=UDC *Ton /(△B*Ae) Ns=Np/N(取整数) 参数
Ton=D/F 相关参数及说明 说明 NS=NP/N
UR UOUT UF N UDC D F △B Ae Np Ns(5V) NP Na N15V N20V
反向电动势,即:关断期间,初级从次级感应到的电压值 与最大占空比及输入电源范围有关,经验推荐值(V) UR= VinDCmin*Dmax/(1-Dmax)=100 *0.45/(1-0.45)≈80V 实际所需的输出电压(以主输出端作参考)(V) 输出整流管正向压降,参照相关二极管DATASHEET(V) 反激系数N=UR/(UOUT+UF) 同上 同上 同上 EE19/PC40磁芯参数:与工作频率、磁芯材料有关 反激: △B= 65%(Bs-Br) =0.65*(520-100)=0.27(T) EE19/PC40磁芯参数:(资料查询)(mm2) 原边绕组匝数(预估) Np=UDC *Ton /(△B*Ae)*1000 Ton=D/F 主输出绕组匝数:Ns=Np/N Ns=Np/N(取整数) 二次推算原边绕组匝数 (NP=N*Ns) 辅绕组Na=NS/Uout*UA (典型值UA取15V) 15V输出绕组匝数:N15V=NS/Uout*15 20V输出绕组匝数:N15V=NS/Uout*20
反激式开关电源变压器快速计算
反激式开关电源变压器快速计算反激式开关电源变压器是一种常用于电子设备的高频变压器,其工作原理是使用开关管控制功率的传递和调节输出电压。
反激式开关电源变压器的设计和计算过程需要考虑多个因素,包括输入输出电压、电流、功率因数、开关频率等。
本文将从基本原理、设计要求、计算步骤以及实例分析等方面进行详细介绍。
一、基本原理【插入反激式开关电源变压器工作原理图】二、设计要求设计反激式开关电源变压器需要满足以下几个基本要求:1.输入输出电压和电流:根据实际应用需求确定输入输出电压和电流的大小。
2.功率因数:根据实际应用需求确定功率因数的大小。
3.变压比:根据输入输出电压之间的关系和功率需求确定变压比。
4.开关频率:根据实际应用需求和电气性能确定开关频率。
5.效率:根据设计要求确定电源的效率指标。
三、计算步骤设计反激式开关电源变压器的计算步骤如下:1.确定输入输出电压和电流的大小,根据功率的计算公式P=UI计算出输入输出功率。
2.根据功率因数的要求,计算出功率因数修正系数。
功率因数修正系数是根据电源的额定功率和功率因数要求来确定的。
3.根据输入输出功率和变压比的关系计算出变压比。
4.计算出变压器的二次侧电流。
5.根据输入输出功率和开关频率的关系计算出开关管的平均电流。
6.根据开关管的平均电流和转换频率计算出开关管的功率。
7.根据开关管的功率和效率求出变压器的损耗。
8.根据变压器的损耗和效率确定变压器的额定容量。
四、实例分析以一个反激式开关电源变压器的实例来说明计算过程。
假设输入电压为220V,输出电压为12V,输出电流为2A,功率因数为0.9,开关频率为50kHz。
1.计算输入输出功率:输入功率 P_in = U_in * I_in = 220V * I_in输出功率 P_out = U_out * I_out = 12V * 2A2.计算功率因数修正系数:根据实际设计要求确定功率因数修正系数。
3.计算变压比:变压比 m = U_out / U_in = 12V / 220V4.计算二次侧电流:I_sec = P_out / U_out = 2A5.计算开关管的平均电流:I_avg = P_out / U_in = 2A6.计算开关管的功率:P_sw = I_avg * U_in7.计算变压器的损耗:根据实际设计要求确定变压器的效率。
几种开关电源变压器设计计算方法
RCC方式电源变压器设计计算方法在RCC设计中,一般先设定工作频率,如为50K,然後设定工作DUTY在90V入力,最大输出时为假设设计一功率为12V/1A1. 最大输出电流为定格电流的~倍,取倍.2. 出力电力Pout =Vout × Iout = 12V×1.3A =3. 入力电力Pin = Pout/∩=(RCC效率∩一般设在65%~75% , 取70%)4. 入力平均电流Iin=Pin/Vdc(INmin)=85*=( Vin(DCmin) = Vac(Inmin)×5. T=1/swF=1/50K=20uS Ton=Toff=10uS6. Ipk=Iin入力平均电流*2/DUTY=*2/=7. 一次侧电感量Lp=Vin(DCmin)*Ton/Ipk=102*10/=1159uH 取1160uH8. 选择磁芯,根据磁芯规格,选择EI28. Ae=0.85CM^2 动作磁通=2000~2800取2000(当然,这是很保守的作法)9.Np=Ipk*Lp*K/Ae*▲Bm=*1160*100)/*200 0)=60Ts10. Ns=(Vout+Vf)*Np/Vin(DCmin)= 取8Ts11. 辅助电压取5V(电晶体) 如功率管使用MOSFET则应设为11V12. Vin(DCmin)/Np=Vb/Nb----Nb= 取3Ts 故变压器的构造如下:Lp=1160uHNp=60TsNs=7TsNb=3Ts以上采用三明治绕法:三明治绕法详解:所谓三明治就是夹层绕法,因结构如同三明治一样,所以叫三明治绕法.通常会有两种绕法:1. 一次侧平均法,就是a.最底层绕上一半的圈数,b.然後再绕二次侧,c.再绕一次侧的另一半.d.再绕Vcc.最常用的做法还会在二次侧上下两层各加一铜箔或绕线屏蔽.在小功率上会起到Y电容的效果,所以说在小功率上有些人说可以不用Y电容,其实在整体成本上没有太大的差别.2. 屏蔽绕法, 就是a.最底层绕上与二次相同的圈数,b.然後再绕二次侧,c.再绕一次侧的其它圈数.d.再绕Vcc.这种方式很少加屏蔽.当然还有很多种不同的配对方式.但基本原理是一样的.三明治的真正用意就是减小漏感,人为的在一次与二次之间加上一个寄生电容.用三明治绕法不可以短路为什么(短路指输出短路保护) 设计参数选取有问题。
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。
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。
正激式开关电源变压器参数的计算
1-6-3-2.正激式开关电源变压器参数的计算正激式开关电源变压器参数的计算主要从这几个方面来考虑。
一个是变压器初级线圈的匝数和伏秒容量,伏秒容量越大变压器的励磁电流就越小;另一个是变压器初、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。
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。
1-6-3-2-1.正激式开关电源变压器初级线圈匝数的计算图1-17中,当输入电压Ui加于开关电源变压器初级线圈的两端,且变压器的所有次级线圈均开路时,流过变压器的电流只有励磁电流,变压器铁心中的磁通量全部都是由励磁电流产生的。
当控制开关接通以后,励磁电流就会随时间增加而增加,变压器铁心中的磁通量也随时间增加而增加。
根据电磁感应定理:e1 = L1di/dt = N1dф/dt = Ui —— K接通期间 (1-92)式中E1为变压器初级线圈产生的电动势,L1为变压器初级线圈的电感量, ф为变压器铁心中的磁通量,Ui为变压器初级线圈的输入电压。
其中磁通量ф 还可以表示为:ф= S×B (1-93)上式中,S为变压器铁心的导磁面积(单位:平方厘米),B为磁感应强度,也称磁感应密度(单位:高斯),即:单位面积的磁通量。
把(1-93)式代入(1-92)式并进行积分:(1-95)式就是计算单激式开关电源变压器初级线圈N1绕组匝数的公式。
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)。
开关电源变压器计算公式
0.6 V
取值: 0.5
临界状态 的副边峰 △ISB: 值电流 Ls: 次级电感
Lp: 初级电感 副边峰值
△Isp: 电流
= 0.523 0.02
验算通过
求CCM/DCM 临界状态 的副边峰 值电流△ 5、 ISB
2Io b/( 1Dma △ISB= x)
= 10.598 计算次级 电感Ls和 初级电感 6、 Lp
Ae: 截面积 Po: 输出功率
= 60.01 Pt: 传递功率
形 状 及 规 格 的 确 2> 定
根据上面 计算的 Ap,查磁 芯的规格 书,确定 是 EE16?EE19 ?EE25?之 类,填入 下表: Ae
:Aw : AL:
le: Ap :
70.3 125.3 2630
64
0.88
Ve: 4499.2 估算临界 电流 Iob(DCM/C 3、 CM)
80 %* Io ma Iob = x
= 2.528 4、 求匝比n
Vin min *√ 2VINmin= 20
= 107
= Po/η+Po = 132.3002 W
电流密 度,一般 J: 取值:
A/ cm 400 2 绕组系 数,一般 Ku: 取值:
0.2 ~ 0.5
[VIN min/ (Vo +Vf )]* [Dm ax/ (1Dma n= x)] = 5.5
Δ ISB +Δ Is = Io( max )/ (1Dma x) + (Δ ISB /2 ∴ ΔIsp = ) = 11.89 求CCM时原 边峰值电 8、 流△Ipp
Δ
Isp
ΔIpp = / n
= 1.98 A
高频开关电源变压器如何计算
(2)次级绕组: 计算导线截面积为Sm2=Ip2/J=0.08/4=0.02mm2。 次级绕组的线径可选d=0.16mm的圆铜线,其截面积为0.02mm2。为了方便线圈绕制也可选用线径较粗的导线。
线圈绕制与绝缘 :为减小分布参数的影响,初级采用双腿并绕连接的结构,次级采用分段绕制,串联相接的方式,降低绕组间的电压差,提高变压器的可靠性,绕制后的线圈厚度约为4.5mm。小于磁心窗口宽度13.4mm的一半。在变压器的绝缘方面,线圈绝缘选用抗电强度高、介质损耗低的复合纤维绝缘纸,提高初、次级之间的绝缘强度和抗电晕能力。变压器绝缘则采用整体灌注的方法来保证变压器的绝缘使用要求。
导线线径: Ip1=Up2Ip2/Up1=0.08×2100/150=1.12A 电流密度:J=KjAp-0.1410-2=468×0.511-0.14 ×10-2=5.14A/mm2 考虑到线包损耗与温升,把电流密度定为4A/mm2
(1)初级绕组: 计算导线截面积为Sm1=Ip1/J=1.12/4=0.28mm2 初级绕组的线径可选d=0.63mm,其截面积为0.312mm2的圆铜线。
绕组计算:初级匝数:D取50%,Ton=D/f=0.5/(30×103)=16.67μs, 忽略开关管压降,Up1=Ui/2=150V。 N1=Up1Ton10-2/2BmAc=(150×16.77匝 取N1=30匝 次级匝数:忽略整流管压降,Up2=Uo=2100V。 N2=Up2N1/Up1=(30×2100)/150=420匝
变压器的计算功率: 半桥式变换器的输出电路为桥式整流时,其开关电源变压器的计算功率为:Pt=UoIo(1+1/η)(1) 将Uo=2100V,Io=0.08A,η=80%代入式(1),可得Pt=378W。
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)
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
开关电源变压器设计计算方法有多种,根据输入和输出电压、电流、效率等参数的不同,可以选择不同的设计方法。
下面介绍几种常见的开关电源变压器设计计算方法。
1.均压系数法:
均压系数法是一种常见的设计方法,适用于输出电压稳定、负载变化较小的情况。
计算步骤如下:
1)确定输入和输出电压、电流;
2)选择变压器的变压比和绕组匝数;
3)根据电流传输比,计算输入和输出绕组的截面积和电流;
4)根据磁通密度,计算变压器的磁芯截面积;
5)计算变压器的工作频率和磁通密度。
2.欧姆法:
欧姆法是一种比较精确的设计方法,适用于需求较高的应用场景。
计算步骤如下:
1)确定输入和输出电压、电流,以及允许的电压降;
2)根据欧姆定律和功率关系,计算输入和输出绕组的电阻;
3)根据电流传输比,计算输入和输出绕组的导线截面积;
4)根据磁通密度,计算变压器的磁芯截面积;
5)计算变压器的工作频率和磁通密度。
3.饱和系数法:
饱和系数法是一种适用于高频开关电源设计的方法,可以有效降低开
关电源的损耗和杂散辐射。
计算步骤如下:
1)确定输入和输出电压、电流,以及允许的饱和电流;
2)根据输入和输出电流计算变压器的有效电流;
3)根据输入电流和变压比,计算输入和输出绕组的有效导线截面积;
4)根据磁通密度,计算变压器的磁芯截面积;
5)计算变压器的工作频率和磁通密度。
以上是几种常见的开关电源变压器设计计算方法。
在实际设计中,还
需要考虑变压器的损耗、绝缘、温升等因素,并结合具体的应用要求进行
优化和调整。
开关电源变压器计算公式
开关电源变压器计算公式开关电源变压器是一种常用的电力转换装置,用于将输入的交流电转换为所需的输出电压,并向负载提供电能。
在开关电源变压器的设计和计算中,有几个关键参数需要考虑,包括输入电压、输出电压、输出功率、变压比、工作频率等。
在进行开关电源变压器计算时,首先需要确定输出电压和输出功率。
输出电压可以根据负载的要求和应用的需要来确定,输出功率则可以通过负载的功率需求来计算。
一般来说,输出功率可以根据负载的额定电流和额定电压来计算,公式为:输出功率(W)=负载电流(A)×负载电压(V)接下来需要确定输入电压和变压比。
输入电压可以根据应用的电网电压来确定,变压比可以根据输出电压和输入电压的比例来计算,公式为:变压比=输出电压(V)/输入电压(V)在确定输入电压和变压比后,可以通过变压器的变比关系来计算变压器的参数。
变压器的变比关系可以表示为:N2/N1=U2/U1=I1/I2其中,N1和N2分别表示原边和副边的匝数,U1和U2分别表示输入电压和输出电压,I1和I2分别表示输入电流和输出电流。
通过变比关系可以计算出原边和副边的匝数,公式为:N1=N2×(U1/U2)N2=N1×(U2/U1)同时,还需要考虑实际变压器中的功率损耗。
功率损耗可以包括铜损耗和铁损耗两部分。
铜损耗是由于变压器中导线的电阻而产生的,可以通过负载电流和电阻来计算。
铁损耗则是由于变压器磁芯中磁场变化而产生的,可以根据变压器的材质和工作频率来估算。
最后,还需要考虑变压器的工作频率对变压器参数的影响。
工作频率会影响变压器的磁芯材质选择和变压器损耗的计算。
一般来说,变压器使用的材料可以根据工作频率的不同而选择,常见的有铁氧体、硅钢等材料。
综上所述,开关电源变压器的计算需要考虑多个参数,包括输出电压、输出功率、输入电压、变压比、匝数、功率损耗和工作频率等。
根据这些参数可以计算出变压器的基本参数,并选择合适的材料和设计方案来满足应用需求。
最实用的开关电源变压器计算方法与步骤
最实用的开关电源变压器计算方法与步骤
一、计算步骤
1.输入电压等级、额定功率
首先,计算开关电源变压器需要的额定功率,一般选择为负载额定功率的115%到125%的范围,以适应负载的变化,计算出额定电压等级,并明确负载类型和开关电源变压器的工作模式(单相,两相,三相)。
2.明确变压器的分布系统
根据用户的负载性质,及时的调整负载的分布,改变和优化负载的分布,减少开关电源变压器的变压率,并考虑开关电源变压器的效率。
3.变压器的台数计算
根据负载的分布,计算每个变压器的台数,通常认为,变压器的负载总量应该是用额定负载的100%至115%范围内,以满足用户要求的负载状态,选择合适的开关电源变压器,以满足用户的要求。
4.确定电压比
根据计算的变压器台数,以及电压等级,确定电压变比,理想的情况下,电压变比应尽量小于或等于6:1
5.确定绕组接线结构
根据计算出来的电压变比以及绕组参数,确定绕组的接线结构,一般情况下,开关电源变压器的绕组的接线结构主要有双Y结构、三Y结构、U结构和T结构,选择最合适的绕组接线结构。
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。
正激式开关电源变压器参数的计算
1-6-3-2.正激式开关电源变压器参数的计算正激式开关电源变压器参数的计算主要从这几个方面来考虑。
一个是变压器初级线圈的匝数和伏秒容量,伏秒容量越大变压器的励磁电流就越小;另一个是变压器初、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。
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。
1-6-3-2-1.正激式开关电源变压器初级线圈匝数的计算图1-17中,当输入电压Ui加于开关电源变压器初级线圈的两端,且变压器的所有次级线圈均开路时,流过变压器的电流只有励磁电流,变压器铁心中的磁通量全部都是由励磁电流产生的。
当控制开关接通以后,励磁电流就会随时间增加而增加,变压器铁心中的磁通量也随时间增加而增加。
根据电磁感应定理:e1 = L1di/dt = N1dф/dt = Ui —— K接通期间(1-92)式中E1为变压器初级线圈产生的电动势,L1为变压器初级线圈的电感量,ф为变压器铁心中的磁通量,Ui为变压器初级线圈的输入电压。
其中磁通量ф还可以表示为:ф= S×B (1-93)上式中,S为变压器铁心的导磁面积(单位:平方厘米),B为磁感应强度,也称磁感应密度(单位:高斯),即:单位面积的磁通量。
把(1-93)式代入(1-92)式并进行积分:(1-95)式就是计算单激式开关电源变压器初级线圈N1绕组匝数的公式。
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。
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。
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。
正激开关电源变压器计算
正激开关电源变压器计算
要计算开关电源变压器,需要考虑以下几个因素:
1. 输入电压(Vin)和输出电压(Vout):确定所需的输入和输出电压是计算变压器的重要参数。
2. 输入电流(Iin)和输出电流(Iout):通过当前通过变压器的电流,可以确定变压器的额定电流和功率。
3. 变压器的变比(N):变比是指变压器的输入和输出电压之间的比例关系。
可以通过Vout/Vin计算。
4. 变压器的效率(η):效率是指变压器将输入的电能转化为输出电能的能力,通常表示为百分比。
可以通过输出功率除以输入功率计算。
5. 变压器的功率损耗:考虑变压器的铜损耗和铁损耗,它们会减少变压器的效率。
基于以上参数,可以进行以下计算:
1. 计算变压器的变比:
使用公式 N = Vout / Vin
2. 计算变压器的输入功率(Pin):
使用公式 Pin = Vin * Iin
3. 计算变压器的输出功率(Pout):
使用公式 Pout = Vout * Iout
4. 计算变压器的效率(η):
使用公式η = (Pout / Pin) * 100
5. 计算变压器的功率损耗:
使用公式功率损耗 = 输入功率 - 输出功率
请注意,这只是一个简单的计算方法,实际的变压器设计可能涉及更多的参数和考虑因素。
因此,在实际应用中,建议咨询专业工程师进行详细设计和计算。
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1:线径的计算:
一般铜线截面积每平方mm取值5安培电流。
(高频取4.95,低频取3.5.)
公式1:。
公式2:。
r=半径。
例题:
假设铜线半径是1mm.
3.141×1=3.141×5A=15.705A电流。
15.7A.
=2.0mm铜线直径。
2: 峰值功率计算。
Pout = (Vout+Vf) Iout 1.2
3:初级峰值电流计算:
IPmax =
IPmin = KIP1
K为脉动电流,取值:0.4.
4:输入电流公式:
÷PF=Pin÷Vin=Iin。
3:肖特基的取值计算。
肖特基一般取输出电流的2-3倍。
匝比一般是10比1
输出峰值电压的计算:
〈(Vin(max)×)+80V〉÷n + Vout=峰值电压。
〈〔最大输入电压×〕+80V〉÷匝比+输出电压。
例题:
以输出5V为例:
〈〔最大输入电压264V×1.414〕+80V〉÷匝比10+输出电压5V。
峰值电压等于==50.32V.
/*****************************************************************/
开关变压器计算步骤:
P-初级,S-次级,D-占空比,n匝比,L-电感量,f频率,η-效率, K-脉动电流。
T-时间,ON-开,NP-初级匝数,IP 峰值电流。
AE-磁芯截面积,查磁芯表。
Bm-磁通密度。
单位-高斯。
/******************************************************************* 要求:输入电压《85-265V》。
最大占空比0.45左右。
根据IC资料选择。
η-效率。
0.75
Vout-输出电压。
5V
Iout-输出电流。
2A
f –开关频率。
100K
IC方案,选择7535. 10W
/******************************************************************** 1:估算初级输入电流:I in
÷PF=Pin÷Vin=Iin。
/0.6=22.22/85=0.2614 A
根据输入电流计算输入线径:
= 0.13mm1.2=0.156
输出线径; = 1.01579mm
/*******************************************************************/ 1: Ton计算导通时间。
T:时间。
T= = = 10us
Ton = 100.45 =4.5us. 导通时间。
Toff = 10 0.55 = 5.5us. 截至时间。
/********************************************/ 2:算出初次级匝比.
N =
N = = = 14.131661
/********************************************/ 3:IP 峰值功率。
Pout = (Vout+Vf) Iout 1.2
= (5+1) 2 1.2 = 14.4W
/********************************************/
4: IPmax IPmin,最大峰值电流,最小峰值电流。
IPmax =
= = = 0.6095238A
K = 脉动电流。
取值0.4左右。
IPmin = KIP1 = 0.40.6095238 = 0.2438095A
/*************************************************** 5: LP,初级电感量。
LP =
= = = 1229UH
/**************************************************/ 6: NP,初级砸数。
NP =
AE = 磁芯有效截面积。
BM = 磁通密度。
请查磁芯表。
NP = = = 120 T.
注意:BM取值1500-3000高斯左右,
功率小的取大点,功率大的取值小点,可根据经验取值。
/**************************************************/ 电感储能的计算:单位焦耳
电容储能的计算:单位焦耳.
线径公制英制转换计算:
dn=d36* mil
=0.127* mm
其中,r=()=1.1229322=1.123
例题:35号线。
*0.127=0.142mm.
例题2:30号线。
*0.127=0.25mm.
/**************************************************/ 计算实例:36W电源.
磁芯EFD25, IC=7535, F=65K, D=0.45.
输入:85-264V 输出:18V2A.
1: Ton计算导通时间。
T:时间。
T= = = 15.384615us
Ton = 15.380.45 =6.921us. 导通时间。
Toff = 15.38 0.55 = 8.459us. 截至时间。
2:N,计算砸比。
N =
N = = = 9.7937438
Vf = 二极管压降。
D = 占空比。
3:IP 峰值功率。
Pout = (Vout+Vf) Iout 1.2
= (18+1) 2 1.2 = 45.6W
4: IPmax IPmin,最大峰值电流,最小峰值电流。
IPmax =
= = = 1.7030812A
K = 脉动电流。
取值0.4左右。
IPmin = KIP1 = 0.41.703 = 0.6812A
5: LP,初级电感量。
LP =
= = = 677.20156 UH
6: NP,初级砸数。
NP =
AE = 磁芯有效截面积。
BM = 磁通密度。
请查磁芯表。
NP = = = 59.645689 T.
注意:BM取值1500-3000高斯左右,
功率小的取大点,功率大的取值小点,可根据经验取值。