开关电源公式
高频开关电源相关计算公式
1、VDCmin（初级最低直流电压:V）=VIN ∗1.414−30VDCmin=18.0762、IDC（初级平均电流:A）=PO/（η∗VDCmin）IDC= 1.38304933、IPK（初级峰值电流:A）=IDC/（(1−0.5KRP)∗Dmax）IPK= 5.40253654、LP（初级电感量:mH）= (VDCmin ∗Dmax)/(IPK ∗f∗KRP)LP=0.02859695、Ve(实效体积:cm3）=Z ∗(((2+KRP)*(2+KRP))/KRP)*(PO/η/F)N此公式选择磁芯规格Ve= 1.58085476、NP（初级匝数:T）=（LP ∗IPK）/（△B ∗Ae）此公式确定初级最少匝数NP=19.3119667、VOR(反射电压：V)=（VDCmin ∗Dmax）/(1−Dmax)VOR=12.0506678、n(初次级匝数比）=VOR/(VO+VD)n= 2.07770119、NS(次级匝数：T）=NP/n 此公式确定次级匝数NS=9.294871810、NF（辅助绕组匝数）= （VCC+VD）∗NS/（VO+VD）此公式确定辅助绕组匝数NF= 1.282051311、VOR=NP ∗(VO+VD)NS ; Dmax(验正）=VOR/（VOR+VDCmin）此公式主要是验收正以上取值是否正确VOR=12.050667Dmax=0.412、IS（次级平均电流：A）=PO/VO/（1−Dmax）IS= 6.666666713、IP（次级峰值电流：A）=IS/n IP= 3.2086745此公式确定次级线径14、Ds(次级线径:mm3）=IS√（ 4/（3.14∗JS））DS= 3.762217715、Dp（初级线径:mm3）=IP√（ 4/（3.14∗JP））此公式确定初级线径DP= 1.810759816、DSn(次级线根数）=DS/DFDSn=9.4055441此公式确定次级线根数17、DPn(初级线根数）=DP/DFDPn= 4.5268994此公式确定初级线根数18、Bmax(饱和磁通密度验证)=(LP∗IPK)/(NP∗Ae)此公式主要是验收正以上取值是否正确Bmax=0.2MOSTFET的额定耐压:Vmos=Vdcmax+Vsnubber+Vstary inductance+Vmargin Vstary inductance：由漏感引起的尖峰电压。
开关电源反激式变压器计算公式与方法
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)气隙：lg = 0.4π * 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0.45(0.43~0.47)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0.25(0.2~0.3)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0.2～0.4Kj: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)+nV o, nV o即为反激到原边的电压。
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。
dcdc占空比计算公式
dcdc占空比计算公式DC-DC占空比计算公式1. 什么是DC-DC占空比？DC-DC占空比（Duty Cycle），指的是开关电源中开关管控制的开关时间与周期时间的比值。
它表示了开关管处于导通状态的时间比例，是开关电源中非常重要的参数。
2. DC-DC占空比计算公式DC-DC占空比通常使用百分比表示，可以通过以下公式计算得到：占空比=开关时间周期时间×100%3. DC-DC占空比计算公式的举例解释例子1假设一个DC-DC电源的开关时间为300ns，周期时间为2μs，我们可以利用上述公式计算其占空比：占空比=300ns2μs×100%将时间转化为相同单位（可将纳秒转化为微秒）：占空比=μs2μs×100%计算结果为：占空比=15%因此，此DC-DC电源的占空比为15%。
例子2假设另一个DC-DC电源的开关时间为1μs，周期时间为10μs，我们同样可以利用公式计算其占空比：占空比=1μs10μs×100%计算结果为：占空比=10%因此，此DC-DC电源的占空比为10%。
4. 总结DC-DC占空比是开关电源中一个重要的参数，用于表示开关管导通状态的时间比例。
通过计算公式可以得到准确的占空比数值，根据不同的应用需要进行调整。
为了计算占空比，只需要获得开关时间和周期时间，然后带入公式进行计算即可。
5. 其他相关公式除了求解DC-DC占空比的计算公式外，还有一些与占空比相关的公式和概念。
占空比的补余在电子电路设计中，有时需要得到与给定占空比相反的占空比值。
这时可以使用占空比的补余（complementary）来表示。
补余占空比可以通过以下公式计算：补余占空比=100%−占空比例如，对于占空比为20%的DC-DC电源，其补余占空比为80%。
占空比在PWM调光中的应用DC-DC占空比在脉冲宽度调制（PWM）调光中扮演重要的角色。
PWM调光是一种常见的LED灯调节亮度的方法，通过调整占空比改变LED灯的亮度。
开关电源学习笔记(含推导公式)
《开关电源》笔记三种基础拓扑（buckboostbuck-boost ）的电路基础：1，电感的电压公式V L dI＝L I，推出 I ＝V × T/Ldt T 2，sw 闭合时，电感通电电压 VON ，闭合时间tONsw 关断时，电感电压 VOFF ，关断时间 tOFF3，功率变换器稳定工作的条件：ION ＝ I OFF 即，电感在导通和关断时，其电流变化相等。
那么由 1，2的公式可知，V ON＝L × ION/ tON ，VOFF ＝L ×ΔIOFF/ tOFF ，则稳定条件为伏秒定律：V ON ×t ON ＝V OFF ×t OFF4，周期T ，频率f ，T ＝1/f ，占空比D ＝tON/T ＝tON/（tON ＋tOFF ）→tON ＝D/f ＝TD →t OFF ＝（1－D ）/f电流纹波率r P5152r ＝I/IL ＝2IAC/IDC 对应最大负载电流值和最恶劣输入电压值I ＝Et/L μHEt ＝V × T （时间为微秒）为伏微秒数， L μH 为微亨电感，单位便于计算r ＝Et/（IL ×L μH ）→IL ×L μH ＝Et/r →L μH ＝Et/（r*IL ）都是由电感的电压公式推导出来r 选值一般 0.4比较合适，具体见P53 电流纹波率r ＝ I/IL ＝2IAC/IDC 在临界导通模式下，IAC ＝IDC ，此时r ＝2 见P51r ＝I/IL ＝VON ×D/LfI L ＝V O ＦＦ×（1－D ）/LfI L →L ＝V ON ×D/rfI L 电感量公式：L ＝V O ＦＦ×（1－D ）/rfI L ＝V ON ×D/rfI L设置r 应注意几个方面：A,I PK ＝（1＋r/2）×IL ≤开关管的最小电流，此时 r 的值小于0.4 ，造成电感体积很大。
开关电源变压器设计实例(详细公式)
高频率变压器的设计例: 输入电压:85~264V输入电压频率:50/60HZ输出电压::12VDC输出电流:5A一、选择CORE的大小:通常按输出功率查CORE厂商的资料,根据CORE高度,在100KHz,与之对应的功率选择功率型的CORE.查TDK PQ2620 PC4 Ui=2300Nh Ae=119mm2 Bs=380mT(100℃) Br=140mT(23℃)二、计算输入电流平均值:PoutIav=η*Vin〈min〉Vin〈min〉=90V*√2-20〈直流涟波及整流管压降〉=110〈V〉η----效率 V out≧12V η=80~85%V out＜12V η=75~80%此处选η=80%60Iav= = 0.68〈A〉0.8*110三、计算输入峰值电流大小:2 IavIp2连续工作模式(CCM) 不连续工作模式(DCM) CCM----连续工作模式,L ηEMC 差适合小功率DCM----不连续工作模式, L ηEMC 好适合大功率2*0.68Ipk= = 1.92〈A〉(1+0.55)*.45四、计算初级电感:Vin(min)．DmaxLp=Ip‧fDmax=0.4~0.5 此处选Dmax=0.45工作频率选f=62KHz110*0.45Lp= <H>=0.423mH =423uH1.95*60*103五、计算初级匝数:Lp*Ip Vin‧TonNp= = *104Ae‧B B‧Ae1Ton= * 0.45 = 7.5us60*103Ae---- 铁芯截面积B---- 2000~2500 高斯,此处选B=2250高斯.110*7.5Np= * 104 =30.8(TS) 选取 31TS2250*1.19六、计算次级匝数Vin(min)‧Ns‧Dam=(V o+V D)‧Np‧(1-Dam)(V o+V D)‧Np‧(1-Dam) ( 12+0.5 )*31*0.55Ns= = =4.3(Ts) Vin(min)‧Dmax 110*0.45此处选Ns= 5Ts七、修正初级圈数和电感:Vin(min)．Ns．Dmax 110*5*0.45Np= = = 36匝(V o+V D)‧Np‧(1-Dam) 12.5*0.55Np．Ae．BLp= *10-4 uH36*119*2250=八、计算Nb(V o+V D)Nb=6.68Ts 选 Nb=7Ts 故 Np:Ns:Nb=36:5:7 Lp=500uH九、计算电流的大小:1.初级电流有效值IrmsIrms=Ipk．√Dmax．(Krp2/3-Krp+1) 或 (Irms=Ipk/√6)Kpp----最小值 0.6<连续模式>,最小值1.0<不连续模式>此处选Krp=0.92 Irms=1.95/√6=0.8A2.次级峰值电流IspkNp． Ipk=Ns IspkIspk=1.95*36/5=14(A)3.次级电流有效值Isrms=Ispk．√(1-Dmax)．Krp2/3-Krp+1)或 9(Isrms=Ispk/√6)Isems=14/√6=5.75(A)。
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。
开关损耗计算公式
开关损耗计算公式1.开关损耗的概念开关电源作为一种常见的电源类型，其在使用过程中会伴随着损耗。
而其中重要的一种就是开关损耗，这种损耗是由于开关管在反复进行开关过程中，会产生电感、电容、二极管等等的反向电流，从而产生能量损耗，这些损耗就是开关损耗。
2.开关损耗的分类开关损耗可分为导通损耗和开关损耗两种。
导通损耗是指开关管导通时的损耗，其大小取决于开关管的导通电阻及电源电压；而开关损耗是指开关管有明显的反向阻抗及电子载流子的迁移，从而在反向断路时产生的损耗，其大小取决于开关管的开关频率及负载电容。
3.开关损耗的计算公式开关损耗的计算公式为：Psw=0.5fvho*(Eon+Eoff)*Iload其中，Psw代表开关损耗功率，f为开关频率，vho为开关管输出电压幅值，Eon为开管损失，Eoff为关管损失，Iload为负载电流。
4.各项参数的解释开关损耗公式中的各项参数解释如下：（1）fvho：开关管输出电压幅值，由于开关管导通时，肯定有较小的电压掉电，因此这里要用输出电压的幅值来计算。
（2）Eon：开关管开启损耗，是指开关管在导通时产生的损耗，由于导通阻抗的存在，电流只能通过少量的电阻降，因此产生一定的损耗。
（3）Eoff：开关管关闭损耗，是指开关管在关断时产生的损耗，因为关断过程中会出现电容放电、电感储能等现象，所以会产生相应的能量损耗。
（4）Iload：负载电流，开关管所控制的负载电流，与电路中电阻和电容等元器件有关。
5.开关损耗的影响因素（1）开关频率：开关频率越高，开关管的损耗就越大，这是由于开关管在高频率下会出现更多的反向电流。
（2）开关管特性：开关管的导通阻抗、关断速度等特性，都会对开关损耗产生影响。
（3）电源电压：电源电压高，开关损耗也会随之增大。
6.如何降低开关损耗为了降低开关损耗，可以从以下几个方面入手：（1）选择适合的开关管型号，如IGBT、MOS、SBD等，根据具体场合，选用性价比高的产品。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
开关电源公式
-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
开关电源设计参数
1、最大输入功率
2、输入整流桥电流方均根值
3、直流输入电压最大值
4、直流输入电压最小值
5、直流输入电压最小值
6、输入电容放电时间
7、输入电容放电能量
8、输入电容容量
容量经验值选取
115V -2uF/w 230V-1uF /w 85-275V-2-3uF/w
9、直流输入电压最小值
4
10、一次侧峰值电感电流
11、一次侧电流方均根值
12、一次电感
13、一次绕组匝数
14、二次绕组匝数
15、偏置绕组匝数
16、核算一次电感
17、核算一次侧峰值电感电流
18、核算最大磁通密度
19、核算气隙长度
20、骨架有效宽度
21、绕组有效截面积
22、一次绕组有效截面积
23、一次绕组导线规格
24、二次绕组有效截面积
25、偏置绕组有效截面积
26、一次绕组每层匝数
7
27、输出整流二极管最高向电压
28、二次电流最大值
29、二次电流方均根值
30、输出电容容量
31、输出滤波电容零频率
8
32、输出电感
33、启动电阻
34、启动时间
35、吸收网络电压
36、吸收电容
9
37、吸收电阻