通用反激变换器计算

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反激式变换器计算表TNY系列-V2.4

反激式变换器计算表TNY系列-V2.4

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层 股
磁芯型号 骨架型号 磁芯生产商 骨架生产商 磁芯有效截面积 磁芯有效磁路长度过 无气隙时磁芯的等效单圈电感量 骨架的物理绕线宽度 上安全边距(原边) 下安全边距(原边) 初级绕组层数 初级绕组(多股线)股数
初级电流波形参数
D MAX I AVG I AVG_ON IP 0.57 0.23 0.39 0.64 Amps Amps Amps
初级绕组电感量 初级绕组匝数 带气隙时磁芯的等效单圈电感量 磁密@ 额定输出功率,最小输入电压时 峰值磁密(<3000)(初级绕组电流等于开关管电 交流磁密——代表磁芯损耗的大小(等于峰—峰值 磁芯无气隙时的相对磁导率
μr
LG BWE OD INS DIA AWG CM CMA
磁芯气隙的长度(应>0.1mm) 等效骨架宽度( =L×(BW-2×M) ) 初级线组的最大线径(包括漆包线绝缘层厚度) 估计漆包线绝缘层总厚度(绝缘层厚度×2) 裸线直径 初级绕组的线规(取最接近的小于或等于最大线径 初级绕组裸导线截面面积(以圆密耳圆单位) 初级绕组的电流密度(200<CMA<500或4A/mm2<
仅用于参考不参与计算 仅用于参考不参与计算
于参考不参与计算
,仅用于参考不参与计算 于参考不参与计算

反激计算

反激计算

反激计算一、变压器设计1. 确定最小工作频率: min f准谐振模式下,工作频率是变化的,最小输入电压满载情况下的频率。

2. 估算匝比: Vd Vo Vin Vds n +-=maxmax .一般反射电压)(Vd Vo n VOR +=取得大一些,选800VMOS 管,考虑一定裕量,取Vds_max=640V 。

3. 确定最大占空比: Ton Vin ⨯=()Toff Vd Vo n ⨯+= (伏秒平衡) Tf Toff Ton T ++= (us Tf 15.0到≈) f T 1= TT o nD =⇒T o f f Vd Vo n TonVin =+⨯)( ①T o f f Tf Ton T =-- ② ① 除以②得1))((=--+⨯Tf Ton T Vd Vo n TonVin整理得Tf Ton T Vd Vo n TonVin --=+⨯)(两边同时除以Ton)()(Vd Vo n Vd Vo n vin Ton Tf T +++=- 又有 f D T o n=,fT 1=得 )1()()(max Tf f Vd VO n Vin Vd Vo n D ⨯-⨯+++=a. 伏秒平衡: 处于稳定状态的电感,开关导通时间(电流上升段)的伏秒数须与开关断开(电流下降段)时的伏秒数在数值上相等,尽管两者符号相反。

b.减小。

增大,损耗减小。

和管开关损耗减小。

,增大,增大,,增大。

增大,增大。

增大,当,则设D Vin Coss MOS F T on 1f T on D D )(X a 11,,Tf Toff D T Ton Vd Vo n ba b c b X c b c X b c a b a c b a aX ++=⨯=+⇒+-=-=-=-=+=+=c. Tf :MOS 管Vds 下降时间典型值0.5到1us ,MOS 管Id 为0到下次导通的死区时间。

4.计算初级绕组电感量: min _212f Lp pk Ip Pin ⨯⨯=③T o n LpVin pk Ip ⨯=min_ fDT D T o n=⨯= 得Pinf D Vin Lp ⨯⨯⨯=min 2max min 22③ 式: 电感阻止电流变化的性质表明电感的储能特性。

反激变器的计算

反激变器的计算

V *T V *V * D * D Lp inmin on max inmin inmin max max I pp 2 * Pin * f s * K
当输入为窄电压时:K取0.6~0.8 当输入为宽电压时:K取0.4~0.6
实际应用时,取值在以上的基础
Ap Aw * Ae
( Pt *10000 ) 2B * f * J * K u
1、确定Dmax和Vor。
输出电压 二极管正 次级输出电 向电压 (V) 压(V) (V) Vd Vs
Vo
5
Vs Vo Vd
余量 (V) 反射电压 (V)
0.5
5.5
开关承受 最在输入 变压器尖峰 电压 电压(V) 电压(V)
VDS
600
Vin max
375
Vleg
120
Vyu
20
Vor
85
反射电压 二极管正 向电压 (V) (V) Vd or
输出电压 (V)
匝比 n 15.45455
V
Vo
5
85
0.5
Vor n Vo Vd
3、 求初级电感量Lp。
输出电压 输出电流 (V) (A) 效率
Vo
5
Io
2.1

0.8
输入功率 (W)
输出功率 (W)
Pin
14.4375
Pout
10.5
Pin
8.25
14.85
Ip
2 * Pin min Vin min * Dmax
Lp * I pp Vin min *Tonmax Vin min * Dmax Np Bm * Ae Bm * Ae f s * Bm * Ae

反激变换器(Flyback)的设计和计算步骤

反激变换器(Flyback)的设计和计算步骤

反激变换器(Flyback)的设计和计算步骤齐纳管吸收漏感能量的反激变换器:0. 设计前需要确定的参数A 开关管Q的耐压值:VmqB 输入电压范围:Vinmin ~VinmaxC 输出电压VoD 电源额定输出功率:Po(或负载电流Io)E 电源效率:XF 电流/磁通密度纹波率:r(取0.5,见注释C)G 工作频率:fH 最大输出电压纹波:Vopp1. 齐纳管DZ的稳压值VzVz <= Vmq ×95% - Vinmax,开关管Q承受的电压是Vin + Vz,在Vinmax处还应为Vmq保留5%裕量,因此有Vinmax + Vz < Vmq ×95% 。

2. 一次侧等效输出电压VorVor = Vz / 1.4(见注释A)3. 匝比n(Np/Ns)n = Vor / (Vo + Vd),其中Vd是输出二极管D的正向压降,一般取0.5~1V 。

4. 最大占空比的理论值DmaxDmax = Vor / (Vor + Vinmin),此值是转换器效率为100%时的理论值,用于粗略估计占空比是否合适,后面用更精确的算法计算。

一般控制器的占空比限制Dlim的典型值为70%。

-----------------------------------------------------------------------------上面是先试着确定Vz,也可以先试着确定n,原则是n = Vin / Vo,Vin可以取希望的工作输入电压,然后计算出Vor,Vz,Dmax等,总之这是计算的“起步”过程,根据后面计算考虑实际情况对n进行调整,反复计算,可以得到比较合理的选择。

-----------------------------------------------------------------------------5. 负载电流IoIo = Po / Vo,如果有多个二次绕组,可以用单一输出等效。

反激电源计算范文

反激电源计算范文

反激电源计算范文反激变换器也称为反激电源,是一种将直流电转换为交流电的电路。

它的特点是电压幅值可以调节,而功率较大,适用于需要较高功率的电子设备。

反激变换器主要由开关管、变压器、输出电容和滤波电感等组成。

本文将详细介绍反激电源的计算方法。

首先,计算反激电源的输出电压。

对于反激变换器,输出电压可以通过调节占空比来实现。

占空比是指开关管每个工作周期中导通时间和关断时间的比值。

反激变换器的输出电压可以通过以下公式计算:Vo = (Vdc * D) / (1 - D)其中,Vo为输出电压,Vdc为输入直流电压,D为占空比。

接下来,计算反激变换器的输入功率。

输入功率可以通过如下公式计算:Pin = Vo * Io其中,Pin为输入功率,Vo为输出电压,Io为输出电流。

计算反激变换器的转换效率。

转换效率表示了反激变换器从输入到输出的能量转换效率,可以通过以下公式计算:η = (Vo * Io) / (Vin * Iin)其中,η为转换效率,Vo为输出电压,Io为输出电流,Vin为输入电压,Iin为输入电流。

计算反激变换器的变压器的变比。

变压器的变比是指输入电压与输出电压之间的比值,可以通过以下公式计算:N = Vdc / Vo其中,N为变压器的变比,Vdc为输入直流电压,Vo为输出电压。

计算反激变换器的开关管的额定电流。

开关管的额定电流是指能够流过开关管的最大电流值,可以通过以下公式计算:Isw = Io / (1 - D)其中,Isw为开关管的额定电流,Io为输出电流,D为占空比。

计算反激变换器的输出电容的容值。

输出电容用于平滑输出电压波形,其容值可以通过以下公式计算:Cout = (Io / △V) * (1 - D) * (Ts / Ton)其中,Cout为输出电容的容值,Io为输出电流,△V为输出电压的纹波值,D为占空比,Ts为开关周期,Ton为开关管导通时间。

计算反激变换器的输出电流的纹波值。

输出电流的纹波值可以通过以下公式计算:△I=(2*Io*D)/(Fs*△Vo)其中,△I为输出电流的纹波值,Io为输出电流,D为占空比,Fs为变换器的开关频率,△Vo为输出电压的纹波值。

反激式变换器输出端电容的计算

反激式变换器输出端电容的计算

以反激式变换器的实例为大家讲解关于输出端电容的计算,此实例为RCC拓扑结构,输出功率6W,输出电压5V,输出电压1.2A。

在最小输入电压下,占空比为0.5,工作频率100KHz。

(为了数据简单取频率为整数)原理分析:第一:在反激式(RCC拓扑结构)中,输出端的电容是用来存储能量的。

当开关管导通时,输出端电容给负责供电。

那么我们可以从电容的储能入手。

第二:在AC-DC的电源模块中我们一般使用电解电容做储能器件的,不仅仅要从电容的储能来入手,那还要从电容的EMR入手来计算。

第一种方案:1、电容的供电纹波电流在输出电容的正极有三个电流:一个是输出绕组供电的电流,为交电流(变化);一个是流过给负载的电流,直流(不变);还有一个就是流过电容的电流。

由上面可以知道,输出绕组的电流峰值就电容的电流纹波。

2、求出电容的供电时间由占空比知道,输出电流的峰值IP2=4*1.2A=4.8A;众所周知,输出绕组的输出电流是三角波,那么输出绕组供电电流小于1.2A的时间占时比为D2=1-D+1/4*(1-D),求出D2=0.625。

这里认为D2就是输出端电容给负载供电的时间比。

在这里忽略绕组输出电流小于1.2A时,绕组的供电时间。

建议:在看上面的讲解时,为了让你更好的理解,自己最好画出电路图来,也会出输出电流的波形图和输出绕组的电流波形图....在临界模式下,占空比为0.5时,输入电流峰值为平均值的4倍。

再由初级映射到次级就可以知道了。

以下是工作过程中用到的图:绕组输出电流波形设定:输出电压纹波最大为50mV,在下面要讲的是,输出端使用铝电解电容的时候。

在这里使用到了一个经验“铝电解电容的串联等效电阻ESR是电容容抗XC的两倍”。

这个是开关电源入门一书中提到的。

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。

反激式变换器RCD箝位电路的计算

反激式变换器RCD箝位电路的计算

关键字:反激式变换器箝位电路 RCD反激式变换器具有低成本,体积小,易于实现多路输出等优点,因此被广泛应用于中小功率(≤100w)的电源中。

但是,由于变压器漏感的存在及其它分布参数的影响,反激式变换器在开关管关断瞬间会产生很大的尖峰电压,这个尖峰电压严重危胁着开关管的正常工作,必须采取措施对其进行抑制,目前,有很多种方法可以实现这个目的,其中的RCD箝位法以其结构简单,成本低廉的特点而得以广泛应用,但是,由于RCD箝位电路的箝位电压会随着负载的变化而变化,如果参数设计不合理,该电路或者会降低系统的效率,或者会达不到箝位要求而使开关管损坏,本文介绍了反激式变换器中的RCD箝位电路的基本原理,给出了一套较为实用的设计方法。

反激式变换器中RCD箝位电路的工作原理图为RCD 箝位电路在反激式变换器中的应用。

图中:Vclamp:箝位电容两端间的电压Vin:输入电压VD:开关管漏极电压Lp:初级绕组的电感量Llk:初级绕组的漏感量该图中RCD箝位电路的工作原理是:当开关管导通时,能量存储在Lp和Llk 中,当开关管关闭时,Lp中的能量将转移到副边输出,但漏感Llk中的能量将不会传递到副边。

如果没有RCD箝位电路,Llk 中的能量将会在开关管关断瞬间转移到开关管的漏源极间电容和电路中的其它杂散电容中,此时开关管的漏极将会承受较高的开关应力。

若加上RCD 箝位电路,Llk中的大部分能量将在开关管关断瞬间转移到箝位电路的箝位电容上,然后这部分能量被箝位电阻Rc消耗。

这样就大大咸少了开关管的电压应力。

RCD 箝位电路的设计在RCD 箝位电路中电阻 Rc和电容Cc的取值都比较大,因此,箝位电容Cc 上的电压在每个开关周期不会有较大的变化,这样,我们可以用一个恒定值Vclamp来表示箝位电容两端的电源。

在此基础上我们可以按以下几个步骤来设计RCD箝位电路。

步骤一:确定箝位电压Vclamp图2表示的是采用RCD 箝位的反激变换器的开关管的漏极电压。

反激变换器dcm模式公式推导

反激变换器dcm模式公式推导

反激变换器dcm模式公式推导反激变换器(flyback converter)是一种常见的开关电源拓扑结构之一,其工作原理基于电感储能和开关器件的周期性开关。

当反激变换器处于离散(DCM)模式时,输入电压和输出电压之间的关系可以通过以下公式进行推导:1. 设定以下符号和参数:- $V_{in}$:输入电压- $V_{out}$:输出电压- $D$:开关周期内开关器件导通时间比例(占空比)- $T$:开关周期- $D_{max}$:开关器件最大导通时间比例- $L$:电感器- $C$:输出电容- $N$:变压器变比- $f_s$:开关频率- $V_c$:电容器电压(很小时,近似等于$V_{out}$)- $i_L$:电感器电流2. 离散(DCM)模式下,开关周期分为两个阶段:- Tonic(升压)阶段:开关器件导通,电感器储能- Fly(负载释放)阶段:开关器件关断,电感器释放能量给负载3. 在Tonic阶段,电感器电流的变化率为:$\frac{di_L}{dt} = \frac{V_{in} - V_c}{L}$4. 在Fly阶段,电感器电流的变化率为:$\frac{di_L}{dt} = \frac{-V_c}{L}$5. 因为电感器电流在升压阶段和负载释放阶段之间变化,所以我们可以将Tonic阶段中的电流变化时间分为两个阶段:- $t_{on,1}$:电压从0到$V_c$的时间- $t_{on,2}$:电压从$V_c$下降到0的时间6. 根据电感器电流变化率的方程,我们可以得到:$\frac{di_L}{dt}=\begin{cases}\frac{V_{in}-V_c}{L},&0\leq t\leq t_{on,1}\\\frac{-V_c}{L},&t_{on,1}\leq t \leq (t_{on,1}+t_{on,2})\\\end{cases}$7. 针对两个阶段的电流变化率方程,我们可以对其进行积分得到电感器电流的表达式:$i_L(t)=\begin{cases}\frac{V_{in}}{L}t,&0\leq t \leq t_{on,1} \\\frac{V_{in}}{L}t_{on,1} -\frac{V_c}{L}(t-t_{on,1}),&t_{on,1}\leq t\leq (t_{on,1}+t_{on,2}) \\\end{cases}$8. 在Fly阶段的t时刻,电感器电流$i_L(t)$降为0,因此:$\frac{V_{in}}{L}t_{on,1} - \frac{V_c}{L}(t_{on,1}+t_{on,2}) = 0$推导得到:$t_{on,1} = \frac{V_c}{V_{in}}(t_{on,1}+t_{on,2})$9. 在Tonic阶段的电感器电能变化为:$E_{L,1} = \frac{1}{2}L(i_L(t_{on,1})^2 - 0^2) = \frac{1}{2}L(\frac{V_{in}}{L}t_{on,1})^2 =\frac{1}{2}\frac{V_{in}^2}{L}t_{on,1}^2$10. 在Fly阶段的电感器电能变化为:$E_{L,2} = \frac{1}{2}L(0^2 - (-\frac{V_c}{L}(t_{on,1}+t_{on,2}))^2 =\frac{1}{2}\frac{V_c^2}{L}(t_{on,1}+t_{on,2})^2$11. 根据能量守恒的原理,Tonic阶段的能量改变和Fly阶段的能量改变之和应等于0:$E_{L,1} + E_{L,2} = \frac{1}{2}\frac{V_{in}^2}{L}t_{on,1}^2 +\frac{1}{2}\frac{V_c^2}{L}(t_{on,1}+t_{on,2})^2 = 0$12. 根据上述能量守恒的方程,我们可以解出$t_{on,1}$和$t_{on,2}$的关系:$(V_{in}^2)t_{on,1}^2 + (V_c^2 + 2V_{in}V_c)t_{on,1}t_{on,2} + (V_c^2)t_{on,2}^2 = 0$13. 这是关于未知数$t_{on,1}$和$t_{on,2}$的二次方程,可以使用求根公式求解。

反激变压器参数计算

反激变压器参数计算

反激变压器参数计算反激变压器是一种高频变压器,通常用于电源电路以提供稳定的直流电压。

其特点是在工作过程中,直流电压和交流电压交替出现,因此在设计反激变压器时需要计算一些关键参数。

一、输入电压与输出电压的计算反激变压器的输入电压和输出电压是设计中最关键的参数之一。

根据电流平衡原理,当输出电流为零时,反激变压器的输入电压等于电源电压。

当输出电流最大时,反激变压器的输入电压等于直流输出电压加上激磁电压。

因此,我们可以用下列公式计算输入电压和输出电压:V<sub>in</sub>=V<sub>dc</sub>+(V<sub>dc</sub>*D)/(1-D)V<sub>out</sub>=V<sub>dc</sub>/(1-D)其中,V<sub>dc</sub>为反激变压器的直流输出电压,D为输出电压占周期的占空比。

二、输入电阻的计算反激变压器的输入电阻通常用来反映电源对负载的影响。

当电源电压出现波动时,它会影响反激变压器的输入电流,从而影响负载的电压稳定性。

因此,设计反激变压器时需要计算输入电阻。

输入电阻是反激变压器输入电压和电流的比值。

通常用下列公式计算:R<sub>in</sub>=V<sub>in</sub>/I<sub>in</sub>其中,I<sub>in</sub>为反激变压器输入电流。

三、输出电流的计算反激变压器的输出电流是设计中最重要的参数之一。

通常用下列公式计算:I<sub>out</sub>=V<sub>out</sub>/L<sub>out</sub>*t<sub>r</s ub>其中,L<sub>out</sub>为反激变压器输出电感的电感值,t<sub>r</sub>为反激变压器正、负半个周期的时间。

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。

反激式变换器输出端电容的计算

反激式变换器输出端电容的计算

反激式变换器输出端电容的计算反激式变换器(Flyback Converter)是一种常用的开关电源拓扑结构,常见用于低功率电源系统中。

在反激式变换器中,输出端电容(输出滤波电容)的计算是非常重要的,它对于稳定输出电压和降低输出纹波电压起到了至关重要的作用。

要计算反激式变换器的输出电容,需要考虑以下几个因素:1.输出电压纹波电压的要求:输出电容容值的大小将在很大程度上取决于所需的输出电压纹波电压的大小。

2.负载电流的变化范围:负载电流的变化范围也会对输出电容的容值产生影响。

较大的负载电流变化将要求较大的输出电容来满足纹波电压要求。

3.输出电感的特性:输出电容的大小还与输出电感的特性有关。

较小的输出电感将要求更大的输出电容来满足纹波电压和稳定输出电压的要求。

以下是一般的反激式变换器输出电容的计算步骤:1.确定输出电压纹波电压的要求:根据应用的需求和规范,确定所需的输出电压纹波电压的最大允许值。

通常,纹波电压允许范围为输出电压的1%至10%。

2.确定最大负载电流变化范围:确定负载电流的最大变化范围。

负载电流的变化范围将直接影响到电容大小的选择。

3.确定输出电感的特性:根据应用需要选择输出电感器的特性,包括电感值、电感器质量因数等。

4.计算输出电容的初始容值:根据输出电压纹波电压要求、负载电流变化幅度和输出电感的特性,计算出初始的输出电容容值。

公式如下:C=(ΔI×t)/ΔV,其中C为输出电容容值,ΔI为负载电流的最大变化量,t为纹波电压周期,ΔV为输出电压纹波电压。

5.修正输出电容的容值:根据应用的要求,选择最接近的标准电容容值,并进行必要的调整。

6.进行电容器的功率和压降计算:根据选定的电容器,计算其所需的功率和压降。

根据计算结果选择合适的电容器及其压降特性。

需要注意的是,反激式变换器输出电容的容值选择并非唯一,还需要考虑空间、成本等实际应用因素的影响。

因此,在实际设计中,还需要根据具体应用场景和要求进行综合考虑和调整。

通用反激变换器计算

通用反激变换器计算

通用反激变换器计算1.反激变换器的基本原理通用反激变换器是一种基于变压器的开关电源拓扑结构。

其基本原理是通过控制开关管的导通和关断来实现输入电压到输出电压的变换。

当开关管导通时,输入电流通过变压器的一侧,经过整流和滤波后供应负载;当开关管关断时,变压器的磁场能量会通过二极管回馈到输入端,形成反馈回路。

2.反激变换器的主要元件和工作条件-开关管:用于控制输入电流的导通和关断。

常用的开关管有MOSFET、BJT等。

-变压器:用于实现输入电压到输出电压的变换,同时作为能量传输和反馈回路的关键元件。

-二极管:用于形成反馈回路,回馈变压器的磁场能量到输入端。

反激变换器的工作条件包括输入电压、输出电压、负载电流、开关频率等。

对于反激变换器的计算设计,主要需要以下几个基本参数:-输入电压范围:即输入电压的最小值和最大值。

-输出电压:即所需的输出电压值。

-负载电流:即负载电流的最大值。

-开关频率:即开关管的开关频率。

3.反激变换器的计算步骤反激变换器的计算设计一般包括以下几个步骤:-步骤1:确定输入电压范围和输出电压。

根据实际应用需求和规格要求,确定输入电压范围和输出电压的数值。

-步骤2:计算变压器的变比。

根据输入电压范围和输出电压,利用变压器原理计算变压器的变比,即输入侧绕组与输出侧绕组的匝数比。

-步骤3:确定开关管的特性和参数。

根据负载电流和开关频率,选择合适的开关管,并计算所需的导通和关断损耗。

-步骤4:设计反馈回路。

根据变压器的参数和需求,设计二极管和滤波电容等元件,实现反馈回路。

-步骤5:仿真和验证。

利用电路仿真软件,验证设计的参数和元件的正确性,并进行电压、电流等的波形分析。

-步骤6:制作和调试。

根据设计的结果,制作电路板并进行调试,验证电路的实际性能。

4.相关注意事项在计算和设计反激变换器时-选择合适的开关管和变压器,以满足输入电压范围、输出电压和负载电流的要求。

-根据实际应用需求,合理选择开关频率,以平衡开关管损耗和滤波电容的大小。

反激式开关电源变压器参数的计算

反激式开关电源变压器参数的计算

反激式开关电源变压器参数的计算首先,反激式开关电源变压器有两个主要参数需要计算,即变压器的变比和功率。

一、变压器的变比计算:变压器的变比是指输入电压与输出电压之间的比例关系。

对于反激式变压器,我们需要根据输入电压 Vin 和输出电压 Vout 的关系计算变比。

变比 N = Vout / Vin其中,N 为变比,Vout 为输出电压,Vin 为输入电压。

例如,如果输入电压为220V,输出电压为12V,则变比为:N=12/220=1/18.33≈0.0546二、功率的计算:功率是指单位时间内的能量传输速度,对于反激式开关电源变压器,我们需要计算输入功率和输出功率。

1.输入功率的计算:输入功率可以通过输入电压和输入电流计算得出。

输入功率 Pin = Vin * Iin其中,Pin 为输入功率,Vin 为输入电压,Iin 为输入电流。

2.输出功率的计算:输出功率可以通过输出电压和输出电流计算得出。

输出功率 Pout = Vout * Iout其中,Pout 为输出功率,Vout 为输出电压,Iout 为输出电流。

需要注意的是,输出功率应该小于输入功率,因为变压器存在能量损耗。

三、额定功率计算:额定功率是指变压器能够稳定工作的最大功率,通常是根据设备的功耗需求来确定的。

根据输入功率和输出功率的关系,我们可以计算出额定功率。

额定功率 Prated = min(Pin, Pout)其中,Prated 为额定功率,Pin 为输入功率,Pout 为输出功率,取两者中较小的值作为额定功率。

四、变压器的参数选取:根据反激式开关电源变压器的工作原理和计算结果,我们可以根据需求选择合适的变压器。

需要考虑的参数包括变压器的变比、额定功率、工作频率、绕组电流等。

在选择变压器的过程中,我们需要注意以下几点:1.变比要满足输出电压要求,同时考虑输入电压的变化范围。

2.额定功率要满足设备的功耗需求,同时要考虑变压器的损耗和温升情况。

反激电路参数计算

反激电路参数计算

反激电路参数计算反激电路是常用的电子电路之一,在电源设计、变换器和逆变器等领域广泛应用。

反激电路可以将输入电压变换为所需的输出电压或电流,并通过控制开关管的导通与截止,实现能量的传递和转换。

在进行反激电路设计时,需要计算一些关键参数,从而确保电路的性能和稳定性。

下面将详细介绍反激电路参数的计算方法。

首先,需要计算反激电路的输出功率。

输出功率是指电路能够提供给负载的功率,通常以瓦特(W)为单位表示。

输出功率的计算公式为:P = V_out × I_out其中,P表示输出功率,V_out表示电路的输出电压,I_out表示电路的输出电流。

接下来,需要计算反激电路的输入功率。

输入功率是指电路从电源处吸取的功率,也是指电路总的功率损耗。

输入功率的计算公式为:P_in = V_in × I_in其中,P_in表示输入功率,V_in表示电路的输入电压,I_in表示电路的输入电流。

在反激电路设计中,需要确定变压器的变比。

变压器的变比决定了输入电压和输出电压之间的比值。

变比的计算公式为:N = V_out / V_in其中,N表示变压器的变比,V_out表示电路的输出电压,V_in表示电路的输入电压。

反激电路中还有一个重要的参数是占空比,即开关管导通时间与截止时间的比值。

占空比的计算公式为:D = T_on / (T_on + T_off)其中,D表示占空比,T_on表示开关管导通时间,T_off表示开关管截止时间。

占空比的选择需要满足一定的条件,以保证反激电路的稳定工作。

一般来说,占空比需要小于50%,避免开关管的过渡导通和截止过程中产生大的功率损耗。

另外,反激电路还需要计算开关管的工作频率。

工作频率是指开关管的开关周期,通常以赫兹(Hz)为单位表示。

工作频率的计算公式为:f = 1 / (T_on + T_off)其中,f表示工作频率,T_on表示开关管导通时间,T_off表示开关管截止时间。

通用反激变换器计算

通用反激变换器计算
初级绕组电流有效值
初级绕线直径
2△ J m
ILPrms
d
0.382 mm 4.5 A/mm 1
0.329 A
0.31 mm
初级绕组电流交流分量有效值 次级侧电感斜坡电流中心值
IlpACrms ILS
次级侧电感电流峰值
ILSK
0.233 A 0.868 A
1.302 A
次级整流二极管电流容量
次级绕组电流有效值 股数
计算辅助绕组整流二极管耐压
μe BPK Ve
Ae △B
AL
Np Ns Nss Npp
VCC Naux Naux
V(BR)D
200 0.3 T 856.61 mm3
30.38 mm2 0.25 T
1.4 μH
65.15 32.3
33 67
15 V 10.78
11
91.84 V
2倍趋肤效应深度 电流密度 股数
参数名称
市电频率 最小输入交流电压(有效值) 最大输入交流电压(有效值)
符号
f UINmin UINmax
数值 单位
50 Hz 90 V 265 V
半个市电周期整流二极管导通时间 tc
变换器最小输入电压 变换器最大输入电压
UINMIN UINMAX
输入滤波电容
CIN
额定输出电流 输出电压 输出纹波电压 输出功率 目标效率 输入功率
Dmin
)
ESR120
I100K I120
2
ESR100K
Co
DF 2 120 SER
120
Co
DF 2 120 SER
120
I 2 Drms
I
2 O

反激变换器计算

反激变换器计算

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Vin、输出电压V out、每路输出的功率Pout、效率η、开关频率fs(或周期T)、线路主开关管的耐压Vmos。

2、计算在反激变换器中,副边反射电压即反激电压Vf 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:Vf=VMos-VinDCMax-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。

Np/Ns=Vf/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:VinDCMin•DMax=Vf•(1-DMax)设在最大占空比时,当开关管开通时,原边电流为Ip1,当开关管关断时,原边电流上升到Ip2。

若Ip1 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•(Ip1+Ip2)•DMax•VinDCMin=Pout/η一般连续模式设计,我们令Ip2=3Ip1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:Lp= DMax•VinDCMin/fs•ΔIp对于连续模式,ΔIp=Ip2-Ip1=2Ip1;对于断续模式,ΔIp=Ip2 。

可由AwAe 法求出所要铁芯:AwAe=(Lp•Ip22•104/Bw•K0•Kj)1.14在上式中,Aw 为磁芯窗口面积,单位为cm2Ae 为磁芯截面积,单位为cm2Lp 为原边电感量,单位为HIp2 为原边峰值电流,单位为ABw 为磁芯工作磁感应强度,单位为TK0 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0.2~0.4Kj 为电流密度系数,一般取395A/cm2根据求得的AwAe 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。

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)。

反激式开关电源的设计计算

反激式开关电源的设计计算

反激式开关电源的设计计算一、反激式开关电源变换器:也称Flyback变换器,是将Buck/Boost变换器的电感变为变压器得到的,因为电路简洁,所用元器件少,成本低,是隔离式变换器中最常用的一种,在100W以下AC-DC变换中普遍使用,特别适合在多输出场合。

其中隔离变压器实际上是耦合电感,注意同名端的接法,原边绕组和副边绕组要紧密耦合,而且用普通导磁材料铁芯时必须有气隙,以保证在最大负载电流时铁芯不饱和。

二、AC-DC变换器的功能框图:交流220V电压经过整流滤波后变成直流电压V1,再由功率开关管(双极型或MOSFET)斩波、高频变压器T降压,得到高频矩形波电压,最后通过整流滤波器D、C2,获得所需要的直流输出电压V o。

脉宽调制控制器是其核心,它能产生频率固定而脉冲宽度可调的驱动信号,控制功率开关管的通断状态,来调节输出电压的高低,达到稳压目的;锯齿波发生器提供时钟信号;利用误差放大器和比较器构成闭环调节系统。

三、设计步骤:1.基本参数:交流输入电压最小值Umin交流输入电压最大值Umax电网频率Fa:50Hz或60Hz开关频率f:大于20kHz,常用50kHz~200kHz输出电压V o输出功率Po损耗分配系数Z :代表次级损耗与总损耗的比值,一般取0.5电源效率k :一般取75~85%。

低电压(5V 以下)输出时,效率可取75%,高压(12V 以上)输出,效率可取85%;中等电压(5V 到12V 之间)输出,可选80%。

2. 确定输入滤波电容Cin :对于宽范围交流输入(85~265Vac ),C1/Po 的比例系数取2~3,即每输出1W 功率,对应3uF 电容量 对于100V/115V 交流固定输入,C1/Po 的比例系数取2~3,即每输出1W 功率,对应3uF 电容量 对于230V ±35V 交流固定输入,C1/Po 的比例系数取1,即每输出1W 功率,对应1uF 电容量若采用100V/115V 交流倍压输入方式,需两只容量相同的电容串联,此时C1/Po 的比例系数取23. 直流输入电压最小值Vimin 的计算:in C a O i kC t F P u V ⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−−=21222min min 其中:tc 为整流桥的响应时间,一般为3ms也可以由要求的直流输入电压最小值Vimin 来反推需要的输入滤波电容Cin 的精确值:)2(2122min 2min i C a O in V u k t F P C −⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−= 4. 确定初级感应电压Vor :对于宽范围交流输入(85~265Vac ),初级感应电压V or 取135V对于100V/115V 交流固定输入,初级感应电压V or 取60V对于230V ±35V 交流固定输入,初级感应电压V or 取135V5. 确定钳位二极管反向击穿电压Vb :高温大电流下二极管钳位电压要高于标称值,所以选用TVS 钳位电压Vb=1.5V or对于宽范围交流输入(85~265Vac ),钳位二极管反向击穿电压Vb 取200V对于100V/115V 交流固定输入,钳位二极管反向击穿电压Vb 取90V对于230V ±35V 交流固定输入,钳位二极管反向击穿电压Vb 取200V当功率开关管关断而次级电路处于导通状态时,次级电压会感应到初级上,感应电压V or 就与Vi 叠加后加到开关管漏极上,与此同时初级漏感也释放能量,并在开关管漏极上产生尖峰电压VL 。

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参数名称符号数值单位市电频率f50Hz
最小输入交流电压(有效值)Uin(min)90V
最大输入交流电压(有效值)Uin(max)265V
变换器最小输入电压Uin(min)90V
变换器最大输入电压Uin(max)374.77V
输入滤波电容Cin29μF 额定输出电流Io0.4A
输出电压Uo40V
输出纹波电压△Uo5000mV
输出功率Po16W
目标效率η0.88
输入功率PIN18.18W
开关频率fsw100KHz 电流纹波比γ1
开关耐压BVds600V
漏感吸收钳位电压Uz/Uclamp200V
钳位电压/反射电压k 2.16
反射电压Uor92.59V
最大占空比Dmax0.539
最小占空比Dmin0.219
整流二极管压降UD0.9V
匝比n 2.264
整流二极管最大反向电压UD(max)205.53V
整流二极管耐压V(BR)247V
初级侧电感斜坡中心电流ILP0.38A
初级侧电感峰值电流ILPK0.57A
开关管电流容量Ids2A
最长导通时间Tonmax 5.39μs 伏秒积Et485.1V.μs 初级绕组电感量Lp1276.58μH
有效磁导率μe200
最大磁感应强度BPK0.3T
估算所需的磁芯体积Ve1142.28mm3磁芯有效截面积Ae30.38mm2磁感应强度变化范围△B0.25T
无气隙磁芯电感系数AL 1.4μH 初级绕组匝数Np95.81
次级绕组匝数Ns42.32
次级绕组匝数确认值Nss43
初级绕组匝数确认值Npp98
供电电压VCC15V
辅助绕组匝数Naux15.77
确认的辅助绕组匝数Naux16
计算辅助绕组整流二极管耐压V(BR)D91.42V
2倍趋肤效应深度2△0.468mm 电流密度J 4.5A/mm 股数m1
初级绕组电流有效值ILPrms0.29A
初级绕线直径d0.29mm 次级侧电感斜坡电流中心值ILS0.868A
次级侧电感电流峰值ILSK 1.302A
次级整流二极管电容容量IF3A
次级绕组电流有效值ILSrms0.798A
股数m2
次级绕线直径d0.34mm 气隙长度δ0.26mm
输出电容的计算
高频下滤波电容等效串联电阻
ESR100K 3.898Ω
纹波电流-频率系数I120/I100K 0.5
120Hz下电容损耗角正切(损耗因子)DF 0.1120Hz滤波电容等效串联电阻ESR12015.592Ω
输出电容估算Co 8.51μF 输出电容实际值Co 220μF
流过输出电容的纹波电流Icrms 0.69A
漏感损耗
漏感所占比重
LLK/LP 3%漏感量
LLK 38.297μH 漏感消耗的平均功率
PRCD
622mW
漏感引起的总损耗PLK 1158mW
箝位电容端电压变量△UC 10%RCD箝位电容容量
C 1555PF 箝位二极管D承受最大反向电压Udr 575V RCD泄放电阻
R
65K
环路补偿
电流取样电阻RCS 0.82Ω等效负载RL
100Ω直流增溢82.7直流增溢
38.35Db
左半平面极点fp 11.13Hz
O
L P C R 2D
1f ⨯⨯π⨯+=
左半平面零点fz285.62Hz
右半平面零点frz25196.31HZ 穿越频率fc 1.8KHz 电阻R27K 大电容C1470nf 电容C21nF 频率1f112.54Hz 频率2f25894.63
O
L
P C
R
2
D
1
f


π

+
=
O
Co
Z C
R
2
1
f


π

=
P
P
2
L
RZ L
D
2
/
N(
)D
1(
R
f


π


-

=
计算公式
PIN=Po/η
VBds-30-1.414*Uimax 调节反射电压Uor
Uor一般控制在70V-130V之间
开关电流容量一般3-4倍电感峰值电流
)U n
U (
2.1)BR (V O max
IN +⨯=)t f
41
(
f 2sin U 2U c min ac INMIN -π∙=2
min
ac O
IN U P 5.12C ⨯η⨯=
D
O OR U U U n +=
η
∙+=INMIN OR OR
max U U U D )
D 1(n I I max O
LP -=
)
2
1(I I LP LPK γ
+=γ
⨯=
LP P I Et L η
∙+=
INMAX OR OR
min
U U U D
选定了磁芯后,从数据手册查出
整流二极管电流容量一般取1.5-2.0倍次级绕组电流的最大值
B
A I L N e LPK P P ∆⨯⨯=
J
m I 2
d LSrms ⨯π⨯=J
m I 2
d ms Pr L ⨯π⨯=D
O CC S Aux U U V N N +⨯=

⎪⎭

⎝⎛+⨯⨯=CC max IN P Aux D V U N N 2.1)BR (V f P )2(B 314.0IN
22PK e ⨯
γγ+⨯μ⨯)
12
1(D I I 2
LP ms Pr L γ+=max
O LS D
1I I -=
)
21(I LS γ
+)
12
1)(D 1(l I 2
min LS
LSrms γ+-=4
L
2e 10)A 1
L N (A 4-⨯-π∙=δ)
D 1()U U (n f
L U )
D 1(f
L )U U (n U ESR min D O 2P O min P D O 2O
K 100-⨯+⨯⨯⨯∆=
-⨯+⨯∆=
2
O
Drms
2
I I
-f I L 2
1
P 2LPK LK RCD ⨯⨯=
OR
Clamp Clamp RCD LK U U U P P -⨯
=Clamp
C 2LPK
LK U U 2I L C ⨯∆⨯⨯=
RCD
clamp 2P U R =
4
L
2e 10)A 1
L N (A 4-⨯-π∙=δ)
D 1()U U (n f
L U )
D 1(f
L )U U (n U ESR min D O 2P O min P D O 2O
K 100-⨯+⨯⨯⨯∆=
-⨯+⨯∆=
K
1002
120K 100120ESR I I ESR ⨯⎪⎪⎭

⎝⎛=120
o SER 1202DF
C ⨯⨯π=
max
IN Clamp )R (D U U U +=CS
L R )D 1()D 1(R n ⨯+-⨯=
O
L P C R 2D
1f ⨯⨯π⨯+=
O
L P C R 2D
1f ⨯⨯π⨯+=
O
Co Z C R 21
f ⨯⨯π⨯=
P
2
1S P 2L RZ L D 2)N /N ()D 1(R f ⨯⨯π⨯⨯-⨯=。

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