通用反激变换器计算

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

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1

f

⨯

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π

⨯

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O

Co

Z C

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P

P

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RZ L

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2

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)D

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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