精通反激电源及变压器设计

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正激反激式双端开关电源高频变压器设计详解

正激反激式双端开关电源高频变压器设计详解

正激反激式双端开关电源高频变压器设计详解高频变压器作为电源电子设备中的重要组成部分,起到了将输入电压进行变换的作用。

根据不同的使用环境和要求,电源电路中的电感元件可分为正激式、反激式和双端开关电源。

下面就分别对这三种电源的高频变压器设计进行详解。

1.正激式电源变压器设计正激式电源变压器是将输入电压通过矩形波进行激励的一种变压器。

其基本结构包括主磁线圈和副磁线圈两部分,主磁线圈用来耦合能量,副磁线圈用来提供输出电压。

正激式电源变压器的设计主要有以下几个步骤:(1)确定主磁线圈的匝数和磁芯的截面积:根据输入电压和电流来确定主磁线圈的匝数,根据输出电压和电流来确定磁芯的截面积。

(2)计算主磁线圈的电感:根据主磁线圈的截面积和匝数来计算电感值。

(3)选择磁芯材料:磁芯材料的选择要考虑其导磁性能和能量损耗等因素。

(4)确定副磁线圈的匝数:根据主磁线圈的输入电压和输出电压的变换比例来计算副磁线圈的匝数。

(5)计算副磁线圈的电感:根据副磁线圈的截面积和匝数来计算电感值。

(6)确定绕线方式和结构:根据磁芯的形状和结构来确定绕线方式和结构。

2.反激式电源变压器设计反激式电源变压器是通过反馈控制来实现变压的一种变压器。

其基本结构包括主磁线圈、副磁线圈和反馈元件等。

反激式电源变压器的设计主要有以下几个步骤:(1)确定主磁线圈的匝数和磁芯的截面积:根据输入电压和电流来确定主磁线圈的匝数,根据输出电压和电流来确定磁芯的截面积。

(2)计算主磁线圈的电感:根据主磁线圈的截面积和匝数来计算电感值。

(3)选择磁芯材料:磁芯材料的选择要考虑其导磁性能和能量损耗等因素。

(4)确定副磁线圈的匝数:根据主磁线圈的输入电压和输出电压的变换比例来计算副磁线圈的匝数。

(5)计算副磁线圈的电感:根据副磁线圈的截面积和匝数来计算电感值。

(6)确定绕线方式和结构:根据磁芯的形状和结构来确定绕线方式和结构。

(7)选择合适的反馈元件:根据反馈控制的需要来选择合适的反馈元件,并设计合适的反馈回路。

反激式开关电源变压器设计原理

反激式开关电源变压器设计原理

反激式开关电源变压器设计原理首先是变比选择。

变压器的变比决定了输入电压和输出电压的比值。

通常情况下,开关电源需要将输入交流电压转换为稳定的直流电压,因此输出电压需要较低。

在选择变比时,考虑到电路的复杂性和功率转换效率,一般选择较大的输入电压和较小的输出电压。

变比的选择也需要考虑到负载的要求和功率转换效率的平衡。

其次是磁芯材料。

变压器的磁芯材料直接影响到电路的性能和效率。

一般情况下,磁芯材料需要具备较高的矫顽力和饱和磁场强度,以实现高效率的电力转换。

常用的磁芯材料有硅钢片、铁氧体和钕铁硼等。

在选择磁芯材料时需要综合考虑材料的价格、性能和可用性。

最后是工作频率。

反激式开关电源变压器工作在高频率下,一般在10kHz至1MHz之间。

高频率的工作可以减小变压器的体积和重量,提高电路的效率和响应速度。

但是,高频率也会增加电路的开关损耗和EMI(电磁干扰)噪声。

因此,在设计反激式开关电源变压器时需要对工作频率的选择进行充分的考虑。

此外,还需要注意的是反激式开关电源变压器的绝缘和散热问题。

由于反激式开关电源工作在高压和高频下,变压器绝缘需要特别注意以防止电路失效和安全事故发生。

同时,由于电路的功率转换过程中会产生大量的热量,因此需要设计合适的散热系统来保证电路的正常运行。

总结起来,反激式开关电源变压器的设计原理包括变比选择、磁芯材料和工作频率的选择。

设计人员需要根据具体的应用需求,综合考虑功率转换效率、体积和重量等因素,选择合适的设计方案。

同时,还需要注意绝缘和散热问题,以保证电路的安全和可靠运行。

一种实用的反激开关电源变压器设计方法

一种实用的反激开关电源变压器设计方法

一种实用的反激开关电源变压器设计方法一、引言反激开关电源变压器是现代电子设备中常用的电源供应器件之一,其设计方法对于电源的性能和稳定性具有重要影响。

本文将介绍一种实用的反激开关电源变压器设计方法,旨在提供一种有效的工程实践方案。

二、反激开关电源的基本原理反激开关电源是一种通过开关管的开关动作来实现电能转换的电源,其基本原理是利用变压器和电容器的耦合作用,将输入电源的直流电压转换为需要的输出电压。

反激开关电源主要由输入滤波电路、功率开关器件、变压器、输出整流电路和控制电路等组成。

三、变压器设计方法1. 确定输入输出电压:根据实际需求确定反激开关电源的输入和输出电压,通常输入电压为220V交流电,输出电压可根据设备需求进行选择。

2. 计算变比:变压器的变比决定了输入电压与输出电压之间的比例关系,一般情况下可以根据公式计算得到变比。

例如,若输入电压为Vin,输出电压为Vout,变比为N,则有Vin/Vout = N。

3. 确定功率:根据设备的功率需求,计算出所需的变压器功率。

功率的计算公式为P = V * I,其中P为功率,V为电压,I为电流。

4. 选择磁芯:根据功率计算结果选择合适的磁芯,磁芯的选择要考虑到磁芯的饱和电流、磁导率和温度特性等因素。

5. 计算匝数:根据变比和所选择的磁芯,计算出变压器的匝数。

变压器的匝数与输入输出电压以及变比之间存在一定的关系,可以通过公式计算得到。

6. 计算电流:根据所需的功率和变压器的匝数,计算出变压器的电流。

变压器的电流决定了变压器的导线截面积和绕线的粗细。

7. 设计绕线:根据计算的匝数和电流,设计变压器的绕线方式。

绕线时要考虑到绕线的紧密程度、层数和绝缘等因素。

8. 耦合系数的选择:根据实际需求选择合适的耦合系数,耦合系数的选择影响了变压器的效率和性能。

9. 核心磁通密度的计算:根据变压器的功率和磁芯的型号,计算出核心磁通密度。

核心磁通密度要符合磁芯的设计要求,同时保证变压器的性能稳定。

6小时精通反激开关电源与变压器设计 1反激开关电源基本原理和电路拓扑

6小时精通反激开关电源与变压器设计 1反激开关电源基本原理和电路拓扑

第四讲:变压器绕线工艺及设计书的作成
1) 反激电源变压器的排线及安规 2) 高频变压器设计文件的项目定义 3) 高频变压器设计文件的作成
2015(杭州)《反激开关电源及变压器设计》高级培训
第一讲: 反激开关电源基本原理和电路拓扑
1) 小功率AC/DC高频开关电源拓扑
反激电源的实质 Q1 驱动开通时 → Np 储能充电 Q1 驱动关断时 → Ns 放电输出
负载
2015(杭州)《反激开关电源及变压器设计》高级培训
3) 反激型开关电源典型控制IC及其设计注意事项
a) 固定频率控制IC及其工作机理 b) 准谐振控制IC及其工作机理
反激电源 Flyback
正激电源 Forward
半桥电源 Half-bridge
全桥电源 Full-bridge
固定频率控制 Fixed Frequency 电流连续模式 CCM
Driver Vds
可变频率控制 Variable Frequency 电流不连续模式 DCM 电流临界模式 CRM
Ids
2015(杭州)《反激开关电源及变压器设计》高级培训
3) 反激型开关电源典型控制IC及其设计注意事项
a) 固定频率控制IC及其工作机理(Onsemi代表例)
2015(杭州)《反激开关电源及变压器设计》高级培训
3) 反激型开关电源典型控制IC及其设计注意事项
b) 准谐振控制IC及其工作机理(Onsemi代表例)
2015(杭州)《反激开关电源及变压器设计》高级培训
3) 反激型开关电源典型控制IC及其设计注意事项
b) 准谐振控制IC及其工作机理(Onsemi代表例)
跳频工作
轻载
3) 反激型开关电源典型控制IC及其设计注意事项

反激式开关电源变压器设计培训教材 全文-在线文档

反激式开关电源变压器设计培训教材 全文-在线文档

Ns1=
=
= 2.78匝
Vin(min)Dmax
127*0.5
取Ns1=3匝
此处整流二极管压降VD=0.7V
技术部培训教材
反激式开关电源变压器设计(2)
2.8 计算其它次级绕组匝数 (Von+VDn)Ns1
Nsn =
V01+VD1
+12V
(12+0.7)*3
Nsn = 5+0.7
= 6.68匝
取7匝
技术部培训教材
反激式开关电源变压器设计(2)
表二 变压器窗口利用因数
变压器情况
窗口
反激式变压器
1.1
一个二次绕组
1.2
两个或多个二次绕组
1.3
相互隔离的二次绕组
1.4
满足UL或CSA标准
1.1
满足IEC标准
1.2
法拉第屏屏蔽
1.1
用下式按变压器情况将各窗口利用因数综合起来 Knet=Ka.Kb…
最后以下式可以估算出变压器磁芯尺寸 A’p=Knet.Ap
Nsn =
(Von+VDn) Ns1 (匝)
V01 + VD1
技术部培训教材
反激式开关电源变压器设计(2)
1.9 检查相应输出端的电压误差
Vsn
δVsn%=(( =
N’sn-Vsn)/Vsn)x100%
Nsn
式中:
δVsn% ———— 相应输出电压精度%;
Vsn ———— 相应输出电压值;
Nsn ———— 计算的相应输出电压匝数;
次级铜损: Pcu+5V=(3*69.24*10-3*0.085/6)32 =0.026W 0.07W

反激式开关电源变压器的设计方法

反激式开关电源变压器的设计方法

反激式开关电源变压器的设计方法反激式开关电源变压器是一种常用于电子设备中的高效率、高频率开关电源变压器。

其设计方法包括了选择合适的变压器参数、计算变压器工作状态、考虑磁芯损耗和温升等方面。

下面将详细介绍反激式开关电源变压器的设计步骤。

首先,确定设计目标和性能要求。

根据所需的输入和输出电压和电流,确定变压器的额定功率和输出功率。

同时,考虑变压器的体积限制以及可用的材料,进行适当的权衡。

第二步是选择磁芯材料。

磁芯的选择对于反激式开关电源变压器来说非常重要,因为磁芯的性能直接影响着变压器的效率和工作频率。

常见的磁芯材料包括铁氧体和软磁合金等,可以根据具体的应用需求和成本进行选择。

第三步是计算变压器的主要参数。

包括主磁链感应系数、匝数比、实际绕组电压和电流等。

根据设计目标和性能要求,以及选择的磁芯材料,可以通过一系列公式和计算来决定这些参数。

第四步是进行磁芯损耗和温升的估算。

反激式开关电源变压器在工作过程中会产生磁芯损耗和温升。

这些损耗会导致变压器的效率下降,甚至导致变压器无法正常工作。

因此,需要根据具体的磁芯材料和使用条件,进行损耗和温升的估算。

第五步是进行变压器的绕组设计。

根据变压器的参数和工作状态,设计变压器的绕组结构和匝数。

通过合理设计绕组,可以提高变压器的效率和性能。

第六步是进行变压器的线径选择和导线布局。

根据所需的电流和损耗,选择合适的线径,并进行合理的导线布局,以提高变压器的效率和散热性能。

最后一步是进行变压器的实际制造和测试。

根据设计图纸和规格要求进行变压器的实际制造,并通过测试来验证设计的正确性和性能。

总之,反激式开关电源变压器的设计是一个复杂的过程,需要考虑多个因素的综合影响。

通过合理选择磁芯材料、计算变压器参数、评估磁芯损耗和温升等步骤,可以设计出性能良好、效率高的变压器。

正激、反激式、双端开关电源高频变压器设计详解

正激、反激式、双端开关电源高频变压器设计详解

一、正激式开关电源高频变压器:No待求参数项 详细公式1 副边电压Vs Vs = Vp*Ns/Np2 最大占空比θonmax θonmax = Vo/(Vs-0.5)1、θonmax的概念是指:根据磁通复位原则,其在闭环控制下所能达到的最大占空比。

2、0.5是考虑输出整流二极管压降的调整值,以下同。

3 临界输出电感Lso Lso = (Vs-0.5)*(Vs-0.5-Vo)*θonmax2/(2*f*Po)1、由能量守恒:(1/T)*∫0ton{Vs*[(Vs-Vo)*t/Lso]}dt = Po2、Ton=θon/f4 实际工作占空比θon 如果输出电感Ls≥Lso:θon=θonmax否则: θon=√{2*f*Ls*Po /[(Vs-0.5)*(Vs-0.5-Vo)]}1、由能量守恒:(1/T)*∫0ton{Vs*[(Vs-Vo)*t/Ls]}dt = Po2、Ton=θon/f5 导通时间Ton Ton =θon /f6 最小副边电流Ismin Ismin = [Po-(Vs-0.5)*(Vs-0.5-Vo)*θon2/(2*f*Ls)]/[(Vs-0.5)*θon]1、由能量守恒:(1/T)*∫0ton{Vs*[(Vs-Vo)*t/Ls+Ismin]}dt = Po2、Ton=θon/f7 副边电流增量ΔIs ΔIs = (Vs-0.5-Vo)* Ton/ Ls8 副边电流峰值Ismax Ismax = Ismin+ΔIs9 副边有效电流Is Is = √[(Ismin2+ Ismin*ΔIs+ΔIs2/3)*θon]1、Is=√[(1/T)*∫0ton(Ismin+ΔIs*t/Ton)2dt]2、θon= Ton/T10 副边电流直流分量Isdc Isdc = (Ismin+ΔIs/2) *θon11 副边电流交流分量Isac Isac = √(Is2- Isdc2)12 副边绕组需用线径Ds Ds = 0.5*√Is电流密度取5A/mm213 原边励磁电流Ic Ic = Vp*Ton / Lp14 最小原边电流Ipmin Ipmin = Ismin*Ns/Np15 原边电流增量ΔIp ΔIp = (ΔIs* Ns/Np+Ic)/η16 原边电流峰值Ipmax Ipmax = Ipmin+ΔIp17 原边有效电流Ip Ip = √[(Ipmin2+ Ipmin*ΔIp+ΔIp2/3)*θon]1、Ip=√[(1/T)*∫0ton(Ipmin+ΔIp*t/Ton)2dt]2、θon= Ton/T18 原边电流直流分量Ipdc Ipdc = (Ipmin+ΔIp/2) *θon19 原边电流交流分量Ipac Ipac = √(Ip2- Ipdc2)20 原边绕组需用线径Dp Dp = 0.55*√Ip电流密度取4.2A/mm221 最大励磁释放圈数Np′ Np′=η*Np*(1-θon) /θon22 磁感应强度增量ΔB ΔB = Vp*θon / (Np*f*Sc)23 剩磁Br Br = 0.1T24 最大磁感应强度Bm Bm = ΔB+Br25标称磁芯材质损耗P Fe(100KHz 100℃ KW/m3)磁芯材质PC30:P Fe = 600磁芯材质PC40:P Fe = 45026 选用磁芯的损耗系数ωω= 1.08* P Fe / (0.22.4*1001.2)1.08为调节系数27 磁芯损耗Pc Pc = ω*Vc*(ΔB/2)2.4*f1.228 气隙导磁截面积Sg 方形中心柱:Sg= [(a+δ′/2)*( b+δ′/2)/(a*b)]*Sc 圆形中心柱:Sg= {π*(d/2+δ′/2)2/[π*(d/2)2]} *Sc29 有效磁芯气隙δ′ δ′=μo*(Np2*Sc/Lp-Sc/AL)1、根据磁路欧姆定律:H*l = I*Np 有空气隙时:Hc*lc + Ho*lo = Ip*Np又有:H = B/μ Ip = Vp*Ton/Lp 代入上式得:ΔB*lc/μc +ΔB*δ/μo = Vp*Ton*Np /Lp 式中:lc为磁路长度,δ为空气隙长度,Np为初级圈数,Lp为初级电感量,ΔB为工作磁感应强度增量;μo为空气中的磁导率,其值为4π×10-7H/m;2、ΔB=Vp*Ton/Np*Sc3、μc为磁芯的磁导率,μc=μe*μo4、μe为闭合磁路(无气隙)的有效磁导率,μe的推导过程如下:由:Hc*lc=Ip*Np Hc=Bc/μc=Bc/μe*μo Ip=Vp*Ton/Lpo 得到:Bc*lc/(μe*μo)=Np*Vp*Ton/Lpo又根据:Bc=Vp*Ton/Np*Sc 代入上式化简 得:μe = Lpo*lc/μo*Np2*Sc5、Lpo为对应Np下闭合磁芯的电感量,其值为:Lpo = AL*Np26、将式步骤5代入4,4代入3,3、2 代入1得:Lp =Np2*Sc/(Sc/AL +δ/μo)30 实际磁芯气隙δ如果δ′/lc≤0.005: δ=δ′如果δ′/lc>0.03: δ=μo*Np2*Sc/Lp 否则 δ=δ′*Sg/Sc31 穿透直径ΔD ΔD = 132.2/√f32 开关管反压Uceo Uceo = √2 *Vinmax+√2 *Vinmax*Np/ Np′33 输出整流管反压Ud Ud = Vo+√2 *Vinmax*Ns/Np′34 副边续流二极管反压Ud′ Ud′=√2 *Vinmax*Ns/Np二、双端开关电源高频变压器设计步骤:No待求参数项 详细公式1 副边电压Vs 如果为半桥:Vs = Vp*Ns/(2*Np) 否则: Vs = Vp*Ns/Np2 最大占空比θonmax θonmax = Vo/(Vs-0.5)1、θonmax的概念是指:根据磁通复位原则,其在闭环控制下所能达到的最大占空比。

反激式开关电源变压器设计步骤及公式

反激式开关电源变压器设计步骤及公式

反激式开关电源变压器设计步骤及公式(4种计算方法比较)1.确定已知参数: (主要PWM方式)确定已知参数:(主要RCC方式)来自现代高频开关电源实用技术1,确定系统规格输出功率:输入功率: P୧=୔౥஗输入平均电流: Iୟ୴୥ൌ୔౟୚౟౤ሺౣ౟౤ሻ同左边占空比D୫ୟ୶=୲౥౤୘=0.5 f୫୧୬:25KHz输入直流电压Vୈେ=√2Vୟୡ在了解输出功率后确定所需磁芯A p=A e*A w(cm4)Ae:磁芯中心柱横截面积(cm2);A w:磁芯窗口面积(cm2)最小AC输入电压:V ACMIN,单位:V最大AC输入电压:V ACMAX,单位:V输入电压频率:f L,50Hz or 60Hz输出电压:V O,最大负载电流:I O输出功率:P O,单位:WIo:Po=Vo*Ioη:0.85P୧ൌP୭η2.峰值电流1T=10000G s输入峰值电流:I୔୏ൌ୏כ୔౥୚౟౤ሺౣ౟౤ሻ对于BUCK(降压),推挽,全桥电路K=1.4对于半桥和正激K=2.8对于Boost,BUCK-Boost和反激K=5.5 I୮ൌ2כP୭כTηכV୧୬ሺ୫୧୬ሻכt୭୬A e*A w>୔౥כଵ଴లଶכ஗כ୤౩כ୆ౣכஔכ୏ౣכ୏ౙ(cmସ) ;Ae是磁芯截面积(cm2),Aw是磁芯窗口面积(cm2);f的单位为Hz,Bm的单位为Gs,取(1500)不大于3000Gs,δ导线电流密度取:2~3A/mmଶ ,K୫窗口填充系数取0.2~0.4,Kc磁芯填充系数,对于铁氧体该值取1I୅୚ୋൌP୧V୧୬୫୧୬I୔୏ൌIୟ୴୥D୫ୟ୶כ2T୭୬ൌଵ୤D୫ୟ୶(uint:µs)1S=106µsL୔ൌ୚౟౤ౣ౟౤כ୘౥౤୍ౌే(µH)3.计算初级电感因所以t୭୬ൌDכTൌଵଶכ୤若f取25KHz,则t୭୬为20μS选磁芯也可用公式Fosc<50KHz S=1.15*√Po(cmଶሻFosc<60KHz S=0.09*√Po(cmଶሻFosc>=60KHz S=0.075*√Po(cmଶሻNPൌ୐ౌכ୍ౌే୼୆כ୅౛כ10଺L P:mH; ΔB:260mT;A e:mm2NsൌሺV୭൅Vୈሻכሺ1െD୫ୟ୶ሻכN୔V୧୬୫୧୬כD୫ୟ୶NaൌሺVୟ൅Vୟୈሻכሺ1െD୫ୟ୶ሻכN୔V୧୬୫୧୬כD୫ୟ୶L ୔=୚౟౤ሺౣ౟౤ሻכୈ୍ౌేכ୤౥౩ౙ其中L 单位:H f:Hz 电压:V, 电流:A匝比:n=୚౥୚౟౤ሺౣ౟౤ሻ=୒౩୒౦4. 计算初级匝数初级电感:L ୮ൌ୚౟౤ሺౣ౟౤ሻכ୲౥౤୍౦检验磁芯正规名牌磁性材料的Bm 不得大于3000Gs ,国产杂牌不大于2500Gs 更保险A ୐值是在磁芯上绕1000匝测得(美国)则N ୔ൌ1000ට୐ౌ୅ై此式中L ୔单位为mH变压器次级圈数:Ns>୬כ୍౦כ୐౦ୗכ୆ౣ*10଻其中S 为磁芯截面积,B୫值为3000Gs若A ୐值是用100匝测得且单位是nH/N ଶ,则N ୔ൌ100ට୐ౌ୅ై此式中L ୔单位为mH,A ୐单位为mH/N ଶ,在计算时要将A ୐的值由nH 转换为mH 后再代入式中计算;例如:某A ୐值为1300 nH/N ଶ, L ୔值为2.3mH,则A ୐=1300nH/N ଶ=1.3 mH/N ଶ代入中计算得N ୔为133T 初级匝数为:Np=୒౩୬B(max) = 铁心饱合的磁通密度(Gauss)Lp = 一次侧电感值(uH) Ip = 一次侧峰值电流(A) Np = 一次侧(主线圈)圈数 Ae = 铁心截面积(cm2 )B(max) 依铁心的材质及本身的温度来决定,以TDK Ferrite Core PC40为例,100℃时的B(max)为3900 Gauss ,设计时应考虑零件误差,所以一般取3000~3500Gauss 之间,若所设计的power 为Adapter(有外壳)则应取3000 Gauss 左右,以避免铁心因高温而饱合,一般而言铁心的尺寸越大,Ae 越高,所以可以5. 匝比n=୒౩୒ౌ=୚౥୚౟౤ሺౣ౟౤ሻ晶体管的基极电流I ୆=୍౦୦ూు6. 次级绕组匝数N ୱ=N ୔*n N ୱଵ=୒౦כሺ୚౥ା୚ౚሻכሺଵିୈౣ౗౮ሻ୚౟౤ሺౣ౟౤ሻכୈౣ౗౮多路输出时N ୱ୶=ሺ୚౥౮ା୚ౚ౮ሻכ୒౩భ୚౥భା୚ౚభ其中x 代表几路I ୆୰୫ୱൌI ୆√27. 原边供电绕组N ୟ=N ୱכ୚౗୚౥在多路输出时Vo 为主输出电压计算线径(包括初级次级)同左边8. 选择磁芯型号要满足,磁芯中心柱截面积S=0.09*√Po (cm ଶሻ或满足公式A୔=A ୣכA ୵ൌ୔౥כଵ଴లଶכ஗כ୤౩כ୆ౣכஔכ୏ౣכ୏ౙ(cm ସ ) ;Ae 是磁芯截面积(cm 2),Aw 是磁芯窗口面积(cm 2);f 的单位为Hz ,Bm 的单位为Gs ,取(1500)不大于3000Gs ,δ导线电流密度取:2~3A /mm ଶ ,K ୫窗口填充系数取0.2~0.4,Kc 磁芯填充系数,对于铁氧体该值取1做较大瓦数的 Power 。

反激变压器设计详解

反激变压器设计详解

注意事项
• 选择合适的磁芯材料和绕组结构 • 遵循设计规范和行业标准
CREATE TOGETHER
谢谢观看
THANK YOU FOR WATCHING
反激变压器的分类与特点
反激变压器的分类
• 单端反激变压器:输入输出共用一个绕组 • 双端反激变压器:输入输出各有独立的绕组
反激变压器的特点
• 结构简单,易于集成 • 效率高,损耗较低 • 输出电压稳定,易于调节
反激变压器的主要应用场景
开关电源
• 直流电源转换为稳定直流 • 适用于电子设备、通信设备等
绕组损耗计算
• 根据绕组电阻、绕组电感和工作频率计算绕组损耗 • 考虑绕组绝缘材料和温度影响
反激变压器的效率计算与优化
效率计算
• 根据输入功率、输出功率和损耗计算效率 • 考虑效率计算精度和温度影响
优化方法
• 优化磁芯材料和绕组结构降低损耗 • 提高开关频率和输出电压提高效率
影响反激变压器效率的因素与改进措施
输出电压调整
• 通过改变开关频率或调整输出整流器实现输出电压调整 • 考虑输出电压稳定性和调节精度
输出电流调整
• 通过改变输出滤波器或调整负载实现输出电流调整 • 考虑输出电流稳定性和调节精度
03
反激变压器的损耗与效率计算
磁芯损耗与绕组损耗的计算方法
磁芯损耗计算
• 根据磁通密度、磁芯材料和工作频率计算磁芯损耗 • 考虑磁芯损耗系数和温度影响
• 根据输入电压、输出电压和开关频率计算磁通密度 • 考虑磁芯体积和磁通密度利用率
绕组的结构与匝数设计
绕组结构
• 选择合适的绕组形式,如单层绕组、双层绕组等 • 考虑绕组间距、绕组绝缘和绕组屏蔽

反激电源变压器及关键元件参数设计

反激电源变压器及关键元件参数设计

反激电源变压器是一种常用的电源变压器,其工作原理是利用变压器的反转作用以实现能量的传递。

在电子设备中广泛应用,特别是在小功率电源供应中,以其高效、小体积、低成本等优势备受青睐。

在设计反激电源变压器时,关键元件参数的选择至关重要,直接影响到变压器的性能与稳定性。

本文将从反激电源变压器的设计要点和关键元件参数的设计角度入手,详细介绍如何合理选择关键元件参数,在保证性能的实现效率和可靠性的最大化。

一、反激电源变压器的设计要点1. 输入输出参数确定反激电源变压器的设计首先需要确定输入和输出的电压、电流参数。

输入参数主要包括输入电压范围、输入电流限制等,而输出参数涉及输出电压、输出电流等。

这些参数的确定需要考虑到实际应用场景和需求,以确保变压器在实际工作中能够稳定可靠地工作。

2. 磁芯选择磁芯是反激电源变压器中重要的材料之一,直接影响到变压器的工作效率和性能。

一般来说,高频电源变压器会选择磁芯材料具有低损耗、高饱和磁感应强度、低磁滞等特点的材料,如磁粉芯、铁氧体磁芯等。

3. 绕线设计绕线是构成变压器的重要组成部分,绕线的设计影响到变压器的电磁特性和功率传输效率。

在反激电源变压器中,需要合理设计绕线的匝数、线径等参数,以降低损耗、提高效率。

4. 开关管选择开关管是反激电源变压器中的关键元件之一,直接影响到变压器的频率、效率和稳定性。

在选择开关管时,需要考虑到其导通压降、开关速度、耐压能力等参数,以确保变压器的可靠工作。

二、关键元件参数设计1. 输入电感元件的参数设计输入端的电感元件是反激电源变压器中的重要元件之一,其参数设计直接关系到变压器的输入电流波形和功率因数。

- 选择电感元件的匝数时,应根据输入输出电压比例和工作频率来确定,一般来说,输入端的电感匝数可以通过输入输出电压比例的平方来估算。

- 选择电感元件的材料时,需要考虑到其导磁性能、损耗、饱和磁感应强度等因素,以确保电感元件能够在高频工作条件下保持良好的性能。

反激式开关电源变压器结构设计指南

反激式开关电源变压器结构设计指南

反激式开关电源变压器结构设计指南反激式开关电源是一种高效率、小尺寸、轻重量的电源,广泛应用于各种电子设备中。

变压器是反激式开关电源中至关重要的部件之一,其结构设计直接影响电源的性能和可靠性。

本文将从变压器的结构设计角度,给出一些指南。

首先,变压器的结构设计中需要考虑的一个重要因素是电源的功率需求。

功率需求越高,变压器的体积和重量也会相应增加。

因此,在设计变压器时需要权衡功率需求与电源的尺寸和重量。

一种常见的方法是采用高频变压器,通过提高开关频率来减小变压器的体积和质量。

其次,变压器的结构设计需要考虑能量损耗和损耗产生的热量。

由于反激式开关电源中的开关器件会产生较大的损耗,因此在变压器的设计中需要考虑如何有效地散热。

一种常见的方法是采用散热片或者散热风扇来增强散热效果。

此外,还可以选择合适的材料来提高能量传递效率,降低损耗。

第三,变压器的结构设计还需要考虑电源的输出稳定性。

输出稳定性是电源的一个重要指标,尤其在一些对输出电压要求较高的应用中更为重要。

在变压器的设计中,可以采取一些措施来提高输出稳定性。

例如,可以采用负反馈调节电路来对输出电压进行控制,通过增大反馈电阻来提高稳定性。

最后,变压器的结构设计还需要考虑电源的可靠性和寿命。

这可以通过选择合适的材料、合适的绕组和合理的结构来实现。

例如,使用高质量的绝缘材料和合适的绝缘工艺可以提高变压器的绝缘性能,延长其使用寿命。

同时,合理的结构设计可以降低振动和噪音,减少部件的磨损和故障的发生。

综上所述,反激式开关电源变压器的结构设计需要考虑功率需求、能量损耗和散热、输出稳定性、可靠性和寿命等多个因素。

只有在充分考虑这些因素的基础上,才能设计出性能稳定、可靠耐用的电源变压器。

反激式开关电源变压器的设计

反激式开关电源变压器的设计

反激式开关电源变压器的设计反激式开关电源变压器是一种常见的变压器类型,广泛应用于电子设备和通信设备中。

它具有体积小、效率高以及输出电压稳定等优点。

本文将分别从设计原理、工作方式和设计步骤等方面对反激式开关电源变压器的设计进行详细介绍。

一、设计原理二、工作方式反激式开关电源变压器的工作方式可以分为两个阶段:储能和传输。

在储能阶段,开关管打开,电流通过变压器一侧的绕组进行储能;在传输阶段,开关管关闭,储存的能量被转移到变压器另一侧的绕组上,最后输出所需的电压。

三、设计步骤1.确定输入电压和输出电压的需求。

根据实际应用需求确定输入电压和输出电压的范围。

2.计算变压器的变比。

根据输入电压和输出电压的比例计算变压器的变比N。

3.计算变压器的功率。

根据输出电压和输出电流计算变压器的功率,确保变压器能够承受所需的功率。

4.确定变压器的工作频率。

根据实际应用需求选择合适的工作频率,通常在20kHz到200kHz之间。

5.计算变压器的参数。

根据变压器的变比、工作频率和功率计算变压器的参数,包括绕组的匝数、铁芯的尺寸等。

6.选择合适的磁性材料。

根据变压器的参数选择适合的磁性材料,常用的材料有软磁合金和磁性氧化铁等。

7.进行原型设计和测试。

根据上述设计参数制作变压器的原型,并进行测试以验证设计结果的准确性。

8.进行参数调整和优化。

根据原型测试结果进行参数调整和优化,以实现更好的性能和效果。

9.进行批量生产。

当设计满足要求时,可以进行批量生产并进行产品验证和测试。

总结:。

反激式开关电源变压器设计

反激式开关电源变压器设计

反激式开关电源变压器设计反激式开关电源是一种常见的开关电源拓扑结构,具有体积小、效率高、负载适应性强等优点,因此在电子设备中得到广泛应用。

其中重要的组成部分之一是变压器,它起到了转换与隔离功效。

下面将详细介绍如何设计反激式开关电源变压器。

首先,设计反激式开关电源变压器需要确定的参数包括输入电压Vin,输出电压Vout,输出功率Pout,开关频率f,以及变压器变比n。

1.确定变压器的基本参数根据输出功率Pout和输出电压Vout,可以求得输出电流Iout,即Iout=Pout/Vout。

根据变比n,可以求得输入电流Iin,即Iin=Iout/n。

2.计算变压器的工作点电流为了保证变压器工作的稳定性和可靠性,需要计算变压器的工作点电流。

工作点电流最大值的计算公式是Ipk=(1.1-1.2)*Iin,其中1.1-1.2是一个经验系数。

通过计算得到的Ipk,可以计算得到变压器的直流电压Vdc,即Vdc=Vin*(1-1/n)。

3.计算变压器的直流电感为了保证变压器的工作效率和响应速度,需要计算变压器的直流电感。

直流电感的公式是L=Vdc/(f*(1-δ)*Ipk),其中f是开关频率,δ是开关管的占空比。

选择合适的直流电感可以有效降低功率损失。

4.计算变压器的绕组匝数根据变压器的变比n,可以计算得到变压器的绕组匝数。

若变压器的输入绕组匝数是N1,输出绕组匝数是N2,则变比n=N1/N2、根据变比n 和输入电压Vin,可以计算得到输出电压Vout,即Vout=Vin/n。

5.计算变压器的铜损耗和铁损耗变压器的铜损耗和铁损耗是设计中重要的参考因素。

铜损耗的公式是Pcu=Iin^2*R,其中Iin是输入电流,R是变压器的电阻。

铁损耗是根据变压器的磁通密度和磁场强度来计算的。

6.选择合适的变压器尺寸和材料根据以上计算的结果,可以选择适当的变压器尺寸和材料。

变压器的尺寸和材料直接影响着反激式开关电源的体积和效果,需要根据实际需求和设计要求进行选择。

反激式开关电源变压器设计说明

反激式开关电源变压器设计说明

反激式开关电源变压器设计说明反激式开关电源变压器是一种常见的电源变压器,能够将输入电压通过开关转换和变换输出为所需的电压。

它具有多种应用领域,如电子设备、通信设备、医疗设备等。

本文将详细介绍反激式开关电源变压器的设计原理、设计步骤以及注意事项。

一、设计原理开关管是控制开关电路导通和断开的关键元件。

当开关导通时,输入电压通过变压器传递到输出端,当开关断开时,输出端与输入端相隔离。

变压器用于变换电压。

它通常由两个或多个线圈绕制而成,主要包括输入线圈和输出线圈。

输入线圈与开关管相连接,负责将输入电压传递到输出线圈。

输出线圈则负责变换电压。

滤波电路用于对输出信号进行滤波,减小波动和噪音。

二、设计步骤1.确定输入电压和输出电压:首先需要明确所需的输入电压和输出电压。

这将决定变压器的变比。

2.选择合适的变压器:根据所需的变比,选择合适的变压器。

变压器的选取应基于电流容量和功率需求等因素。

3.计算变压器的线圈数:根据变压器的变比和输入输出电压,计算输入线圈和输出线圈的匝数。

同时,考虑变压器的耦合系数和数量线圈相对位置等因素。

4.确定开关管和开关频率:根据输入电压、输出电压和功率需求,确定合适的开关管。

同时,选择合适的开关频率,以避免电磁干扰。

5.设计滤波电路:根据输出电压的要求,设计合适的滤波电路。

滤波电路可以使用电容、电感和抗干扰电路等组成。

6.确定电源保护电路:为了保证电源的稳定性和可靠性,设计合适的保护电路,如过流保护、过压保护、短路保护等。

7.进行仿真分析:使用电路仿真工具,对设计的电源变压器进行仿真分析,检查电源变压器的性能和特性。

8.制作和测试:按照设计的电路图,制作电源变压器,并进行测试。

测试包括输出电压稳定性、效率和波动等。

三、注意事项1.选择适当的变压器:变压器应能满足所需的电流容量和功率需求。

同时,应注意变压器的质量和耐用性。

2.稳定性和可靠性:电源变压器应具有良好的输出电压稳定性和可靠性。

零基础学习反激变压器设计-5W反激设计

零基础学习反激变压器设计-5W反激设计
根据伏秒平衡得:
VbusminTon_max
( ) ( ) Nps := Vout + VF Ts - Ton_max - Td = 16.871
计算变压器初 级侧的峰值电流:
由能量守 恒方程得
1 2 Ip_maxVbusminDmax := Pin
则:
2Pin Ip_max := VbusminDmax = 0.291A
3 cm
3 Ve := 0.51cm
P_fe := PcvVe = 0.037 W
P_total := P_cu + P_fe = 0.154 W
4 次级测二极管选型计算:
次级整流二极管的反向最大耐压值:
Vbusmax VDmax := Nps_c + Vout = 28.102V
辅助供电绕组的整流二极管的反向最大耐压值:
Cin :=
fline2
-6
= 9.689 10
RL
2 Ω
当输入电网电压最高时,电容两端承受最大电压,留1.2倍余量:
Vbusmax1.2 = 449.72V
按照上述计算可选用常规点解电容22uF/450V
根据常规公式计算吸收电阻: 根据常规公式计算电容:
( ) Rc :=
2Vclamp - Nps_c
Vout + 2
VF Vclamp
= 912.766kΩ
LkIp_max_c fs
Vclamp Cc := Rc0.1Vclampfs = 0.11nF 7 整流桥选型计算
整流桥体 内二极管交替 工作,即当一对 工作时,另一对截 止,截止时两 端电压为输入 电压,当 输入电网 电压最高时,整流桥承 受最大的耐压 ,取1.5倍余量,则选用的 整流桥耐压需 满足:

反激式开关电源变压器设计

反激式开关电源变压器设计

反激式开关电源变压器设计一、设计原理反激式开关电源变压器基于开关电源的工作原理,利用开关元件(开关管或者MOS管)、变压器、滤波电容和反激电容等组成。

其基本原理为:输入交流电经过整流滤波得到直流电压,然后由开关元件进行开关控制,将直流电压通过变压器变换为所需的输出直流电压,最后通过滤波电容输出稳定的直流电压。

二、关键技术1.变压器设计:反激式开关电源变压器的设计是整个电源设计中最为关键的部分。

在设计变压器时,要考虑输出功率、输入电压范围、输出电压等参数。

通常采用环型铁芯、锥形铁芯或者斜式铁芯,以减小漏电感和磁性损耗,提高效率。

同时,在设计过程中还要考虑绕组的匝数、电流和绝缘等级等方面的因素。

2.开关元件选择:开关元件是实现能量转换和控制的关键部分。

常用的开关元件有开关管、MOS管等。

选择合适的开关元件需要综合考虑电源输出功率、开关频率、开关速度、导通压降以及温升等因素。

3.控制电路设计:控制电路主要负责控制开关元件的导通和关断。

常见的控制电路有单片机控制和集成电路控制两种。

单片机控制的优点是灵活性高、可编程性强,但需要额外增加单片机等硬件,造成成本增加;集成电路控制则更简单,但灵活性较差。

三、注意事项1.确保变压器设计合理:变压器设计要保证核心材料的选取合理,应该选择磁性能好、耐高温的材料。

此外,变压器的绕组要均匀绝缘,并合理设计匝数,以减小漏电感和损耗。

2.开关元件的选择要合适:开关元件选择要根据实际工作条件来确定,如输出功率、输入电压范围、输入电流等。

3.控制电路设计要稳定可靠:控制电路要设计稳定可靠,能够保证开关元件的正常工作。

如果选用单片机控制,还需考虑保护电路的设计,以避免过电流和过压等问题。

4.散热设计要合理:反激式开关电源在工作过程中会产生较多的热量,因此散热设计要合理。

可以采用散热片、散热风扇等降低温度。

总结:反激式开关电源变压器的设计涉及变压器设计、开关元件选择和控制电路设计等多个方面。

反激式开关电源变压器的设计

反激式开关电源变压器的设计

反激式开关电源变压器的设计
首先是变压器的选型。

在选型过程中,需要确定输入电压和输出电压的范围,以及输出电流的要求。

然后根据这些参数,选择合适的变压器类型和规格。

一般来说,变压器的参数包括输出功率、频率、输入电压和输出电压等。

接下来是变压器的设计。

变压器的设计包括主要参数的计算和设计。

这些参数包括变压器的匝数、线径、铁芯截面积等。

首先,计算变压器的匝数比,匝数比是由输出电压和输入电压决定的。

然后,计算变压器的质量系数,这是由变压器的电流和功率决定的。

接下来,计算漏磁感应系数和磁头系数,这是由变压器的线圈长度和匝数决定的。

最后,根据变压器的参数,计算出变压器的线径和铁芯截面积。

在完成变压器的设计之后,需要进行一些必要的电路参数计算。

这些参数包括电感值、电容值以及等效串联电阻等。

根据设计要求,计算电感和电容的数值,并选择合适的规格。

接下来是功率开关管的选型。

功率开关管的选型需要考虑电流和功率的要求。

根据输出电流和开关频率,选择合适的开关管类型和规格。

然后是电路的布线和连接。

根据设计要求,将变压器、开关管和其他元件按照电路图进行布线和连接。

要确保电路的稳定性和可靠性。

最后是对设计的电路进行仿真和测试。

通过仿真和测试,验证电路的性能和可靠性。

可以利用电路仿真软件和实验设备进行验证。

总结起来,反激式开关电源变压器的设计涉及变压器的选型、设计和计算,以及电路参数的计算和选择。

通过合理的设计流程和验证,可以设计出高效率和稳定的反激式开关电源变压器。

精通反激电源及变压器设计

精通反激电源及变压器设计

精通反激电源及变压器设计反激电源及变压器是电力系统中非常重要的组成部分,具有广泛的应用。

反激电源是一种能够将直流电转换为交流电的电源,常用于电子设备中。

变压器则是用于改变电压和电流大小的装置,广泛应用于电能输送和电力转换中。

在本文中,我将详细介绍反激电源及变压器的设计原理和实际应用。

首先,我将从反激电源开始介绍。

反激电源是一种将直流电源转换为交流电源的电源,其主要特点是高效率、小体积和稳定的输出。

其基本原理是通过控制电流的开关管的导通和关断,将输入的直流电源转换为交流电源。

它一般包括输入滤波器、整流电路、能量储存元件、开关管和输出滤波电路等部分。

在反激电源的设计中,需要考虑以下几个重要参数:输入电压范围、输出电压和电流、工作频率和效率。

首先,输入电压范围应根据实际应用需求确定,通常为几十伏特到几百伏特不等。

其次,输出电压和电流应根据所需的负载功率确定,并需要考虑到转换效率和稳定性。

工作频率一般在几十千赫兹到几百千赫兹之间,取决于具体的设计要求。

最后,效率是衡量反激电源性能的重要指标,一般要求在80%以上。

对于反激电源的设计,需要进行一系列的计算和仿真分析。

首先,需要根据负载功率和输出电压确定所需要的输出电流大小,进而确定能量储存元件的容量。

其次,根据输入电压范围和输出电流确定开关管的选择,以及开关管的驱动电路。

然后,需要通过仿真软件进行开关管的工作周期的确定,以及输出电压和电流的稳定性分析。

最后,需要进行实际的电路布局设计和元器件选择。

接下来,我将详细介绍变压器的设计原理和应用。

变压器是一种能够改变电压和电流大小的设备,其基本原理是利用漏磁耦合和互感作用。

在变压器的设计中,需要考虑输入和输出电压、电流的大小,以及变压器的效率和损耗等参数。

变压器的设计中,主要包括选择磁芯材料、计算匝数比和确定绕组的设计。

首先,选择适合的磁芯材料能够提高变压器的效率和性能。

常见的磁芯材料有硅钢片和铁氧体等。

其次,根据变压器的输入和输出电压大小,计算出匝数比,进而确定绕组的设计。

跟我学系列之四反激电源及变压器设计实施方案4.doc

跟我学系列之四反激电源及变压器设计实施方案4.doc

跟我学系列之四反激电源及变压器设计实施方案4跟我学系列之四,反激电源及变压器地设计反激,反激才是王道!说实话,开这个话题,我犹豫了很久.因为关于反激地话题论坛里讨论了很多很多,这个话题已经被讨论地非常透彻了.关于反激电源地参数设计也有多篇文章总结.还有热心地网友,根据计算过程,自己编写了软件或电子表格把计算做地傻瓜化.但我也注意到,几乎每天都会出现关于反激设计过程出现问题而求助地帖子,所以,思量再三,我决定还是再一次提出这个话题!我不知道我是否能写出一些有新意地东西,但我会尽力去写好.不期望能入高手地法眼,但愿能给入门者一些帮助.纵观电源市场,没有哪一个拓扑能像反激电路那么普及,可见反激电源在电源设计中具有不可替代地地位.说句不算夸张地话,把反激电源设计彻底搞透了,哪怕其他地拓扑一点不懂,在职场上找个月薪10K地工作也不是什么难事.1,反激电路是由buck-boost拓扑演变而来,先分析一下buck-boost电路地工作过程.工作时序说明:t0时刻,Q1开通,那么D1承受反向电压截止,电感电流在输入电压作用下线性上升. t1时刻,Q1关断,由于电感电流不能突变,所以,电感电流通过D1,向C1充电.并在C 1两端电压作用下,电流下降.t2时刻,Q1开通,开始一个新地周期.从上面地波形图中,我们可以看到,在整个工作周期中,电感L1地电流都没有到零.所以,这个工作模式是电流连续地CCM 模式,又叫做能量不完全转移模式.因为电感中地储能没有完全释放.从工作过程我们也可以知道,这个拓扑能量传递地方式是,在MOS管开通时,向电感中储存能量,MOS管关断时,电感向输出电容释放能量.MOS管不直接向负载传递能量.整个能量传递过程是先储存再释放地过程.整个电路地输出能力,取决于电感地储存能力.我们还要注意到,根据电流流动地方向,可以判断出,在输入输出共地地情况下,输出地电压是负电压.MOS管开通时,电感L1承受地是输入电压,MOS关断时,电感L1承受地是输出电压.那么,在稳态时,电路要保证电感不进入饱和,必定要保证电感承受地正向和反向地伏秒积地平衡.那么:Vin×(t1-t0)=V out×(t2-t1),假如整个工作周期为T,占空比为D,那么就是:Vin×D=V out×(1-D)那么输出电压和占空比地关系就是:V out=Vin×D/(1-D)同时,我们注意看MOS管和二极管D1地电压应力,都是Vin+V out另外,因为是CCM模式,所以从电流波形上可以看出来,二极管存在反向恢复问题.MOS 开通时有电流尖峰.上面地工作模式是电流连续地CCM模式.在原图地基础上,把电感量降低为80uH,其他参数不变,仿真看稳态地波形如下:t0时刻,Q1开通,那么D1承受反向电压截止,电感电流在输入电压作用下从0开始线性上升.t1时刻,Q1关断,由于电感电流不能突变,所以,电感电流通过D1,向C1充电.并在C 1两端电压作用下,电流下降.t2时刻,电感电流和二极管电流降到零.D1截止,MOS地结电容和电感开始发生谐振.所以可以看见MOS地Vds电压出现周期性地振荡.t3时刻,Q1再次开通,进入一个新地周期.在这个工作模式中,因为电感电流会到零,所以是电流不连续地DCM模式.有叫做能量完全转移模式,因为电感中储存地能量完全转移到了输出端.而二极管因为也工作在DCM状态,所以没有反向恢复地问题. 但是我们应该注意到,DCM 模式地二极管、电感和MOS 漏极地峰值电流是大于上面地CCM 模式地.另外需要注意地是在DCM下地伏秒积地平衡是:Vin×(t1-t0)=V out(t2-t1)在CCM和DCM模式有个过渡地状态,叫CRM,就是临界模式.这个模式就是电感电流刚好降到零地时候,MOS开通.这个方式就是DCM向CCM过渡地临界模式.CCM在轻载地时候,会进入DCM模式地.CRM模式可以避免二极管地反向恢复问题.同时也能避免深度DCM时,电流峰值很大地缺点.要保持电路一直工作在CRM 模式,需要用变频地控制方式.我们还注意到,在DCM模式,电感电流降到零以后,电感会和MOS地结电容谐振,给M OS结电容放电.那么,是不是可以有种工作方式是当MOS结电容放电到最低点地时候,M OS 开通进入下一个周期,这样就可以降低MOS开通地损耗了.答案是肯定地.这种方式就叫做准谐振,QR方式.也是需要变频控制地.不管是PWM模式,CRM模式,QR模式,现在都有丰富地控制IC可以提供用来设计.2,那么我们常说,反激flyback电路是从buck-boost电路演变而来,究竟是如何从buc k-boost拓扑演变出反激flyback拓扑地呢?请看下面地图:梗阳人员定位系统技术方案1 山西灵石梗阳煤业有限公司矿井兼并重组整合项目KJ255井下作业人员管理系统技术方案北京龙德时代技术服务有限公司2014年3月一、矿井概况该矿井为兼并重组整合矿井,整合后矿井设计年生产能力60kt/a,矿井投产时布置一个综采工作面,配备1个综合机械化掘进工作面和1个普掘工作面。

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(常见正激功率开关电源例)
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反激电源变压器用磁性材料
伏秒相等原则
VoltSecond N Ae B
le la N2 N1 i1
i N U
m
H le
对各个磁回路
安培环路定律
i1 N1 i2 N 2 H m lm H a la
i2
摘自陈为老师讲义
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Ns
Io = (Id1+ Id2) × (1-D)/2 梯形波平均值
= (Ids1+ Ids2)×(NP/NS ) × (1-D)/2
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Ids All rights are reserved by Tamura Corporation of China
Io
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变压器设计计算方法的掌握 (固定频率CCM)
Fixed Frequency : fsw,T
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3) 反激型开关电源典型控制IC及其设计注意事项
a) 固定频率控制IC及其工作机理(Onsemi代表例)
; Duty: D
Driver
Vin × Ton = Vo × Toff
Vin D T Vo (1 D) T Vo D Vin Vo
伏秒数相等
Vds IDS1 ID1 ID2 IDS2
Ids
Po/η = ½(Ids1 – Ids2 )× LP × fsw 储能原则
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反激电源变压器用磁性材料
损耗特性
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初始磁导率
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两种工作模式
固定频率: CCM~DCM 准谐振模式:CRM
工作模式选定法则
Naux

电气性能及功能 成本 EMI 效率 尺寸最优化 设计习惯
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T1
非隔离方式 DC Boost PFC Converter
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第一讲: 反激开关电源基本原理和电路拓扑
2) 反激型AC/DC开关电源的基本工作原理
典型的反激开关电源原理图例
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2) 反激型AC/DC开关电源的基本工作原理(原边)
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变压器设计计算方法的掌握 (固定频率CCM)
Vin
IP
T1
Id
Vo
Irms
IP2 IP1
Io
Iripple
Np
Ns
Ids
ΔIP
Driver
Vds IDS1 ID1 ID2 IDS2
Ids Id
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3) 反激型开关电源典型控制IC及其设计注意事项
b) 准谐振控制IC及其工作机理(Onsemi代表例)
跳频工作
轻载
重载
极轻载
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第一讲: 反激开关电源基本原理和电路拓扑
1) 小功率AC/DC高频开关电源拓扑 2) 反激型AC/DC开关电源的基本工作原理 3) 反激型开关电源典型控制IC及其设计注意事项 a) 固定频率控制IC及其工作机理 b) 准谐振控制IC及其工作机理
4) 主电路元件选型方法及高品质设计评价技术初步
b) CRM工作模式
c) 设计计算实例
第四讲:变压器绕线工艺及设计书的作成
1) 反激电源变压器的排线及安规 2) 高频变压器设计文件的项目定义 3) 高频变压器设计文件的作成
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反激电源 Flyback
正激电源 Forward
半桥电源 Half-bridge
全桥电源 Full-bridge
固定频率控制 Fixed Frequency
可变频率控制 Variable Frequency
电流连续模式 CCM
Driver Vds
电流不连续模式 DCM
电流临界模式 CRM
Ids Id
2 2
Id
Io
Po Ids1 Ids2 ΔIds Lp fsw η 2
(Ids1 Ids2) Ids fsw
2Po Lp η
Po = Vo× Io ΔIds = Vin/LP × Ton
Vin
T1
Np
Id
Vo
= Vin/LP ×D × fsw 电感电流爬升
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2015(杭州)《6小时精通反激电源及变压器设计》高级培训班
3) 反激型开关电源典型控制IC及其设计注意事项
b) 准谐振控制IC及其工作机理(Onsemi代表例)
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第一讲: 反激开关电源基本原理和电路拓扑
1) 小功率AC/DC高频开关电源拓扑
反激电源的实质
Q1 驱动开通时 → Np 储能充电 Q1 驱动关断时 → Ns 放电输出
反激电源的优点
Np
Ns
Q1


结构简单低成本 小功率<200W 宽电压输入范围 易实现隔离输出
第三讲:反激电源变压器设计软件应用说明
1) Flyback Transformer Wizard V1.0的功能介绍 2) Flyback Transformer Wizard V1.0的使用方法 3) 设计实例
第二讲:反激电源变压器的设计计算
1) 反激电源变压器用磁性材料 2) 变压器设计计算方法的掌握 a) CCM,DCM工作模式
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变压器设计计算方法的掌握 (固定频率CCM)
T1 通用原则
Vin
Vo
伏秒数相等原则(磁平衡) T1:耦合式储能电感
Np
Ns
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第二讲:反激电源变压器的设计计算
1) 反激电源变压器用磁性材料 2) 变压器设计计算方法的掌握 a) CCM,DCM工作模式 b) CRM工作模式 c) 设计计算实例
反激电源变压器用磁性材料
AC Input
EMC
PFC
DC Filter
DC Output
纹波
负载
264Vac
负载
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