反激变压器计算
反激变压器计算实例

反激变压器计算实例 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020技术要求:输入电压Vin:90-253Vac输出电压Vo:输出电流Io:6A输出功率Po:166W效率η:输入功率Pin:195W一、输入滤波电容计算过程:上图为整流后滤波电容上电压波形,在最低输入电压下,如果我们想在滤波电容上得到的电压Vdc为115V,则从上图可以得到:Vpk=90*=127VVmin=Vdc-(Vpk-Vdc)=103V将电源模块等效为一个电阻负载的话,相当于在T3时间内电容对恒定功率负载进行放电,电容电压降低(Vpk-Vmin)V。
Idc*T3=C*△V其中:△V=Vpk-Vmin=127-103=24V关键部分在T3的计算,T3=t1+t2,t1为半个波头,时间比较好算,对于50Hz 的交流来说,t1=5mS,然后就是计算t2,其实t2也很好计算,我们知道交流输入电压的公式为Vx=Vpksinθx,根据已知条件,Vx=103V,Vpk=127V,可以得到θx=54度,所以t2=54*10ms/180=3mS, T3=t1+t2=8mS。
C=*8/24==570uF二、变压器的设计过程变压器的设计分别按照DCM、CCM、QR两种方式进行计算,其实QR也是DCM的一种,不同的地方在于QR的工作频率是随着输入电压输出功率的变化而变化的。
对于变压器磁芯的选择,比较常用的方法就是AP法,但经过多次具体设计及根据公司常用型号结合,一般可以直接选择磁芯,象这个功率等级的反激,选择PQ3535的磁芯即可。
磁芯的参数如下:AE=190mm2,AL=4300nH,Bmax≥1)DCM变压器设计过程:开关频率选择80K,最大占空比选择,全范围DCM,则在最低输入电压Vdc下,占空比最大,电路工作在BCM状态,根据伏秒平衡,可以得到以下公式,Vdc*Dmax=Vor*(1-Dmax),从而计算反射电压为Vor=95V匝比 n=Vor/(Vo+Vf)= Vf为整流二极管压降计算初级匝数计算副边匝数 Ns=Np/n=,选择7匝,则原边匝数调整为 Np=*7=23匝计算辅助绕组匝数,输出电压变化范围按照设计,要求在20V 输出下辅助绕组能正常供电,所以,辅助绕组选择4匝。
反激式开关电源变压器计算

反激式开关电源变压器计算反激式开关电源变压器是一种常见的电源变压器,它具有体积小、效率高、质量轻等优点,在电子设备中得到广泛应用。
在设计反激式开关电源变压器时,需要考虑多个因素,包括输入和输出电压、功率、负载特性、开关频率等。
下面将详细介绍反激式开关电源变压器的计算。
首先,需要确定变压器的额定功率。
根据电源的负载特性和所需电压,可以推算出变压器的额定功率。
以输出电压为12V,负载电流为1A为例,根据功率公式P=VI,可以得到变压器的额定功率为P=12V*1A=12W。
接下来,需要确定变压器的输入和输出电压。
输入电压是指变压器的输入端电压,输出电压是指变压器的输出端电压。
一般来说,变压器的输入电压和输出电压由电源的输入电压和所需电压决定。
例如,如果电源的输入电压为220V,所需输出电压为12V,则输入电压为220V,输出电压为12V。
然后,需要确定变压器的变比。
变比是指变压器的输入和输出电压之间的比值。
根据变压器的变比公式Np/Ns=Vs/Vp,其中Np是主绕组匝数,Ns是副绕组匝数,Vs是输出电压,Vp是输入电压,可以计算得到变压器的变比。
以输入电压220V和输出电压12V为例,如果变比为1:10,则主绕组匝数Np=10,副绕组匝数Ns=1接着,需要确定变压器的工作频率。
工作频率是指变压器在工作过程中的开关频率,一般常用的工作频率有50Hz和60Hz。
根据变压器的工作频率,可以选择相应的工作频率范围内的电流密度。
例如,如果工作频率为50Hz,可以选择电流密度为1.8A/mm²。
最后,需要根据上述参数计算变压器的线径和匝数。
根据变压器的功率和工作频率,可以计算得到变压器的电流。
例如,根据功率公式P=IV,变压器的电流为I=P/V=12W/12V=1A。
根据电流密度和电流,可以计算出变压器的线径。
例如,根据线径公式A=πd²/4,可以计算得到线径d=√(4A/π)=√(4*1A/π)≈0.64mm。
反激式开关电源变压器是这么计算的

反激式开关电源变压器是这么计算的于法拉弟电磁感应定律,这个定律是在一个铁心中,当磁通变化的时候,其会产生一个感应电压,这个感应电压=磁通的变化量/时间T 再乘以匝数比,把磁通变化量换成磁感应强度的变化量乘以其面积就可以推出上式来,NP=90*4.7 微秒/32 平方毫米*0.15,得到88 匝0.15 是选取的值,算了匝数,再确定线径,一般来说电流越大线越热,所以需要的导线就越粗,需要的线径由有效值来确定,而不是平均值。
上面已经算得了有效值,所以就来选线,用0.25 的线就可以,用0.25 的线,其面积是0.049 平方毫米,电流是0.2 安,所以其电流密度是4.08,一般选定电流密度是4 到10 安第平方毫米。
若是电流很大,最好采用两股或是两股以上的线并绕,因为高频电流有趋效应,这样可以比较好。
第六步,确定次级绕组的参数、圈数和线径。
原边感应电压,就是一个放电电压,原边就是以这个电压放电给副边的,看上边的图,因为副边输出电太为5V,加上肖特基管的压降,就有5.6V,原边以80V 的电压放电,副边以5.6V 的电压放电,那么匝数是多少呢?当然其遵守变压器那个匝数和电压成正比的规律,所以副边电压=NS*(UO+UF)/VOR,其中UF 为肖特基管压降,这个副边匝数等于88*5.6/80,得6.16,整取6 匝,再算副边的线径,当然也就要算出副边的有效值电流,下图是副边电流的波形,有突起的时间是1-D,没有突起的是D,刚好和原边相反,但其KRP 的值和原边相同,这个峰值电流就是原边峰值电流乘以其匝数比,要比原边峰值电流大数倍。
第七步,确定反馈绕组的参数。
反馈是反激的电压,其电压是取自输出级的,所以反馈电压是稳定的,TOP。
反激变压器计算实例

技术要求:输入电压Vin:90-253Vac输出电压Vo:27、6V输出电流Io:6A输出功率Po:166W效率η:0、85输入功率Pin:195W一、输入滤波电容计算过程:上图为整流后滤波电容上电压波形,在最低输入电压下,如果我们想在滤波电容上得到得电压Vdc为115V,则从上图可以得到:Vpk=90*1.414=127VVmin=Vdc—(Vpk—Vdc)=103V将电源模块等效为一个电阻负载得话,相当于在T3时间内电容对恒定功率负载进行放电,电容电压降低(Vpk—Vmin)V。
Idc*T3=C*△V其中:△V=Vpk—Vmin=127-103=24V关键部分在T3得计算,T3=t1+t2,t1为半个波头,时间比较好算,对于50Hz得交流来说,t 1=5mS,然后就就是计算t2,其实t2也很好计算,我们知道交流输入电压得公式为Vx=Vpksinθx,根据已知条件,Vx=103V,Vpk=127V,可以得到θx=54度,所以t2=54*10ms/180=3mS, T3=t1+t2=8mS。
C=1.7*8/24=0、57mF=570uF二、变压器得设计过程变压器得设计分别按照DCM、CCM、QR两种方式进行计算,其实QR也就是DCM得一种,不同得地方在于QR得工作频率就是随着输入电压输出功率得变化而变化得。
对于变压器磁芯得选择,比较常用得方法就就是AP法,但经过多次具体设计及根据公司常用型号结合,一般可以直接选择磁芯,象这个功率等级得反激,选择PQ3535得磁芯即可、磁芯得参数如下:AE=190mm2,AL=4300nH,Bmax≥0。
32T1)DCM变压器设计过程:开关频率选择80K,最大占空比选择0.48,全范围DCM,则在最低输入电压Vdc下,占空比最大,电路工作在BCM状态,根据伏秒平衡,可以得到以下公式,Vdc*Dmax=Vor*(1-Dmax),从而计算反射电压为Vor=95V匝比n=Vor/(Vo+Vf)=3、32 Vf为整流二极管压降计算初级匝数计算副边匝数Ns=Np/n=6。
反激变压器的计算

1.计算原边输入最小直流电压: Vinmin(DC) =1.414*Vinmin(AC) -△Vin= 2.计算原边输入最大直流电压:Vinmax(DC) =1.414*Vinmax(AC) = 3.计算第一路实际输出功率(包括整流二极管功耗): PO1=(VO1+Vf1)*IO1= 4.计算第二路实际输出功率(包括整流二极管功耗): PO2=(VO2+Vf2)*IO2= 5.计算第三路实际输出功率(包括整流二极管功耗): PO3=(VO3+Vf3)*IO3= 6.计算总的实际输出功率(包括整流二极管功耗): PO=PO1+PO2+PO3= 7.计算总的实际输入功率: Pin=PO/η= 8.输入平均电流: Iin(aver)= Pin/Vinmin(DC) = 9.变压器原边的峰值电流:IP=2*Iin(aver) /(1+k)/Dmax= 10.变压器原边电流的变化量:△IP=IP*(1-K)= 11.变压器的原边电感量:LP=Vinmin(DC) *Dmax*T/△IP= 12.变压器的原边匝数: NP=Vinmin(DC) *Dmax*T/(△B*Ae)= 13.变压器原副边的匝比: NPS1=Vinmin(DC) *Dmax/(Vo1+Vf1)/(1-Dmax)= 14.变压器副边第一路匝数:NS1=NP/NPS1= 15.变压器副边第二路匝数:NS2=(Vo2+Vf2)*NS1/(Vo1+Vf1)= 16.变压器副边第三路匝数:NS3=(Vo3+Vf3)*NS1/(Vo1+Vf1)=
mm
25.次级边第一路的电流峰值(断续状态下):
Is1= 2PO1NPS12 T LP
4.65
A
26.次级边第一路的电流持续时间(断续状态下): T1=2I01*T/IS1= 27.次级边第一路的电流有效值(断续状态下):
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。
反激变压器的详细公式的计算
单端反激开关电源变压器设计单端反激开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V in、输出电压V out、每路输出的功率P out、效率η、开关频率f s(或周期T)、线路主开关管的耐压V mos。
2、计算在反激变换器中,副边反射电压即反激电压V f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:V f=V Mos-V inDCMax-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。
N p/N s=V f/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:V inDCMin•D Max=V f•(1-D Max)设在最大占空比时,当开关管开通时,原边电流为I p1,当开关管关断时,原边电流上升到I p2。
若I p1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•(I p1+I p2)•D Max•V inDCMin=P out/η一般连续模式设计,我们令I p2=3I p1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:L p= D Max•V inDCMin/f s•ΔI p对于连续模式,ΔI p=I p2-I p1=2I p1;对于断续模式,ΔI p=I p2 .可由A w A e法求出所要铁芯:A w A e=(L p•I p22•104/B w•K0•K j)1.14在上式中,A w为磁芯窗口面积,单位为cm2A e为磁芯截面积,单位为cm2L p为原边电感量,单位为HI p2为原边峰值电流,单位为AB w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。
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。
反激变压器参数计算
反激变压器参数计算反激变压器是一种常用的电力变压器,主要用于将交流电转换为直流电或者改变交流电的电压、功率等参数。
反激变压器的参数计算包括主线圈与副线圈的匝数和电流之间的关系、功率转换的效率、磁路的设计以及磁芯的选型等方面。
以下将详细介绍反激变压器参数计算的方法和注意事项。
首先,计算反激变压器主线圈和副线圈匝数之间的关系。
匝数之间的比值决定了输出电压与输入电压之间的比例关系。
根据电压的转换关系,可以得到变压器的变比公式:Np/Ns=Vp/Vs,其中Np为主线圈匝数,Ns 为副线圈匝数,Vp为主线圈输入电压,Vs为副线圈输出电压。
根据所需的电压转换比例,可以计算出主、副线圈的匝数。
第二,计算反激变压器的输出电流。
输出电流可以通过主、副线圈匝数比例和输入电流来计算得到。
根据电流守恒定律,主线圈和副线圈的电流之比等于匝数之比。
即Is/Ip=Np/Ns,其中Is为副线圈输出电流,Ip 为主线圈输入电流。
根据所需的输出电流大小,可以计算出主线圈的输入电流。
第三,计算反激变压器的效率。
效率是指输出功率与输入功率之比。
在反激变压器中,输入功率等于输出功率加上损耗功率。
损耗功率主要包括铜损和铁损。
铜损主要来自主、副线圈的电阻,可以通过电流和电阻值来计算。
铁损主要来自磁芯的磁滞和涡流损耗,可以通过磁芯的材料和尺寸以及工作频率等参数来计算。
根据损耗功率和输出功率,可以计算出反激变压器的效率。
第四,设计反激变压器的磁路。
磁路的设计包括磁芯的材料和尺寸选择以及风口和绕线的设计等方面。
磁芯的选型要考虑到工作频率、输出功率和磁导率等因素,以确保磁芯在工作条件下能够提供足够的磁路饱和和低损耗。
风口和绕线的设计要考虑到电流密度、线圈散热和瞬态响应等因素,以确保线圈运行稳定和可靠。
最后,需要注意的是反激变压器的设计和参数计算都需要考虑到实际应用的需求和特点。
例如,输入和输出的电压和电流、功率的大小、工作频率、磁芯的材料和尺寸等方面都会对变压器的性能和参数产生影响。
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。
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1. EC28L , Ae=86mm2,f=65KHz ,T=1/f=15.38us,V in=DC100V,假设Donmax=0.45,
Po=45W,V o=5V/4A
按低压端连续,高压端断续进行设计
Ip=
2
*max*(1)
Po
Vin Don k
η+
=
2*45
100*0.45*0.9*(10.2)
+
=1.85A(k为连续系数,一般
取0.2—0.3之间)
Lp=
*
*(1)
Vin Ton
Ip k
-
=
100*0.45*15.38
1.85*(10.2)
-
=467uH
Np=
*
*
L p Ip
B A e
*104=
1.85*467
2000*86
*104=50T (假设B取2000高斯)
V o=
max **
1max Ns Don
Vin
Np Don
-
5.4=
0.45
*100* 5010.45 N s
-
Ns=3.3≈3T 2. 求线径
根据公式:
2
*
**
4
D
N Io π
ρ=
N为股数
ρ为电流密度,单位:A/mm2 一般电流密度取4 A/mm2或5 A/mm2副边线径计算:
假设使用0.55mm的线径,则单根线的载流量为:
2
*0.55
*4*10.95 4A
π
=
需要的股数为:Io/0.95=4.2≈4
原边线径计算:
原边电流计算:I有效
假设使用0.45mm的线径,则单根线的载流量为:2
*0.45
*4*10.64 4A
π
=
需要的股数为:I有效/0.64≈2
1. EE19 , Ae=31mm2 ,f=100KHz ,T=1/f=10us,V in=DC100V,假设Donmax=0.45, Po=8W,假设
V o=5V/1.6A
按低压端临界,全范围内断续设计
Ip=
2
*max*
Po
Vin D onη
=
2*8
100*0.45*0.8*
=0.444A
Lp=
*
Vin Ton
Ip
=
100*0.45*10
0.444
=1012uH≈1mH
Np=
*
*
L p Ip
B A e
*104=
1012*0.444
2000*31
*104=72.5T≈72T(假设B取2000高斯)
V o=
max **
1max Ns Don
Vin
Np Don
-
5.4=
0.45
*100* 7210.45 N s
-
Ns=4.75≈5T
建议变压器使用EPC19,Ae=22.7mm2,芯片使用VIPER22,开关频率为100KHZ
则Np=(72.5/22.7)*31≈100T , Ns=6.6T,Ns可取7T也可取6T,当取7T时,根据公式:
V o=
max **
1max Ns Don
Vin
Np Don
-
Donmax变为0.43
当取6T时,根据公式:
V o=
max **
1max Ns Don
Vin
Np Don
-
Donmax变为0.474
只要保证在最低电压下占空比Donmax小于0.5即可,同时再将新的Donmax代入公式:
Np=
*
*
L p Ip
B A e
*104即公式Np=
*
*
V in T on
B A e
*104 中,Np不变,V in不变,Ae不变,
校验B值在<3000时为合理设计,实践经验证明:一般我们取B值时都在1800—2500
范围内,如果校验的B值在该范围内,则变压器一定没有设计问题。
该变压器原边使用0.25mm铜线1根即可,即电流密度可以取到5 A/mm2。