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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

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。

反激变压器的详细公式的计算

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。

反激开关电源参数计算(EI28)

反激开关电源参数计算(EI28)

RCD 吸收电路参数设计
① 选择钳位电容最小值������������������������������ ,当漏感能量完全释放后,钳位电容电压达到最 大值������������������������������ ,随后二极管关断,电容向电阻放电,当下一周期开关管导通时, 电容电压达到最小值������������������������������ ,������������������������������ 一般取0.85~0.95������������������������������ 。 ② 由开关管的耐压值������������������ 以及最大输入电压������������������������������������������������ 来确定钳位电容的最大电 压������������������������������ ,并确保������������������������������ > 1.5������ ������������ (保证电容电压在关断期间不小于映射电压)。 ������������������������������ = ������������������ − ������������������������������������������������ − 50 (留 50V 的电压余量)
������
������������������������������������������
= 0.2������

������������������������������ 电感电流峰值������������������������ = (1−0.5∗������ )∗������ ������������
反激变压器参数设计

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计算
一、什么是反激式开关电源变压器
1、输入电压计算
首先,需要确定输入电压,也就是变压器的输出电压,一般来说,输入电压的计算是以输出电压的值为基础,采用驱动电源的变压比,通过变压器定律来确定:
输入电压=输出电压/变压比
2、输入电流计算
输入电流的计算是根据输入电压、输出电压、最大负载电流以及效率来计算的
输入电流=(最大负载电流+效率×最大负载电流)/输入电压
3、输出电流计算
输出电流的计算主要根据最大负载电流和输出电压来确定,一般采用如下公式:
输出电流=最大负载电流/输出电压
四、结论。

反激变压器计算表

反激变压器计算表

在这里,Po=Vo*Io=48*1.28=61.44;工作频率选择:50000Hz;则: Ve=Po/(100*50000) =61.4/(100*50000)=12280mmm PQ3230的Ve值为:11970.00mmm,这里由于是调频方式工作。

完全可以满足需求。

可以代入公式去看看实际需要的工作频率为:51295Hz。

第二步:计算初级电感量。

最小直流输入电压:VDmin=176*1.414=249V。

最大直流输入电压:VDmax=265*1.414=375V。

最大输入功率:Pinmax=Po/ef=61.4/0.9=68.3W第二步:计算初级电感量。

最小直流输入电压:VDmin=176*1.414=249V。

最大直流输入电压:VDmax=265*1.414=375V。

最大输入功率:Pinmax=Po/ef=61.4/0.9=68.3W(设计变压器时稍微取得比总效率高一点)。

最大占空比的选择:宽电压一般选择小于0.5,窄电压一般选择在0.3左右。

考虑到MOS管的耐压,一般不要选择大于0.5,220V供电时选择0.3比较合适。

在这里选择:Dmax=0.327。

最大输入电流:Iinmax=Pin/Vinmin=68.3/176=0.39A 最大输入峰值电流:Iinmaxp=Iin*1.414=0.39*1.414=0.55A MOS管最大峰值电流:Imosmax=2*Iinmaxp/Dmax=2*0.55/0.327=3.36A 初级电感量:Lp=Dmax^2*Vin_min/(2*Iin_max*fs_min)*10^3 =0.327*0.327*176/(2*0.39*50000)*1000 =482.55uH 取500uH。

查磁芯资料,PQ3230的AL值为:5140nH/N^2,在设计反激变压器时,要留一定的气息。

选择0.6倍的AL值比较合适。

在这里AL我们取:第三步:计算初级匝数NP: AL=2600nH/N^2 则:NP=(500/0.26)^0.5=44 第四步:次级匝数NS: VOR=VDmin*Dmax =249*0.327=81.4 匝比n=VOR/Vo=81.4/48=1.696 总结 通过样品的测试,实验结果为:整机效率0.88,PF值:176V时0.989;220V时0.984;265V时0.975。

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。

最实用的反激变压器计算表格

最实用的反激变压器计算表格

输出电压(V)最大负载电流功率占比输出1-主路 5.00 1.40770.00%输出2 5.000.60330.00%输出30.000.2000.00%输出400.00%10W确定效率η80.00%计算输入功率Pout 12.5W 损耗因数Z0.5VACmin 85V VACmax 265V 频率fL50HZ 整流导通时间tc0.0032s输入滤波电容CIN 20uF 最小直流输入电压VDCmin 77V 22脉动电压Vripple 43V 最大直流输入电压VDCmax 375V707MOS管饱和导通压降VDS 10V 反射电压VOR 110V 最大占空比Dmax 0.62开关频率fs 132KHZKRP 0.40原边均值电流IAVG 0.162A 交流有效值IACRMS 0.294A原边峰值电流IP 0.326A直流有效值IRMS 0.208A 脉动电流值IR 0.130A 脉动系数r 0.40直流电流IDC 0.326A直流电流IDC 0.261A 原边负载电流值IOR 0.099A 伏微秒数Et(V*us)315.8409V*us 5.设置电流比例因数KRP,注意KRP=IR/IP,确定原边电流波形参数此处近似估算IDC,其实6.确定原边电感量LpIp=IAVG/((1-1/2*KRP)反激式开关电源参数设计1.根据输出参数确定输入功率2.确定输入交流电压范围。

3.根据计算选定输入滤波电容,计算整流输出直流电压Z=0表示损耗在初级,Z4.确定反射电压,计算在最小直流输入时对应的最大占空比Dmax原边电感Lp 15644.29711uH 原边电感的另一种计算公式Lp 3025.813063!!!这种从负载来算ILR的方法跟上面由原边平均值来计算的方法不同118.4403VeVe526.0416667cm3EFD253300mm33C90的材质计算原边和副边的匝数比n 20.00计算副边匝数NS1360副边第二绕组NS23副边第三绕组NS3 1.607142857每平方匝数的气隙z/N20.0006气隙系数z 0.23气隙lg-0.02mm由于原边电流有效值IRMS=0.307A 选择AWG-27足够Is1P 3.69A Is1RMS 2.41A Is2P 1.58Is2RMS 1.03Is3P 0.53Is3RMS0.348.确定原边及副边其他绕组匝数(都向上取整)9.计算气隙lg10.导线规格的选取普及而且必须状态,所以流过其绕组的电时,电子由于很强的相互排导体的集肤效应。

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设计要求计算过程
输入端整流后电解电容电压纹波实际选择电解电容容量为:
下面有三种计算方法供我们比较参考,不同的设计方法,考虑的出发点本文中的设计,都是按照在最低输入电压、最大输出电流时,变换器工
输入功率P in
最低电压直流平均电流
反激式开关电源参数设计 v0.9
最低交流电源电压V acmin
最高交流电源电压V acmax 交流电源频率f ac 输出功率P out 效率η开关频率f s
稳态时MOS电压应力比例输入端最低直流电压V inmin 输入端最高直流电压V inmax 输入端电解电容容量
Vc、Vf
、Dmax
计算方
法一
选择最大工作占空比
RCD吸收电压与反射电压比例
反射电压V f
RCD箝位电压V c
RCD耗散能量是漏感能量的倍数
MOS工作电压应力MOS耐压要求Vc、Vf
、Dmax
计算方
法二
指定MOS耐压
设定RCD箝位电压比反射电压高
RCD箝位电压V c
反射电压V f
MOS工作电压应力
最大工作占空比
RCD耗散能量是漏感能量的倍数
Vc、Vf
、Dmax
计算方
法三
指定MOS耐压
RCD箝位电压与反射电压比例
RCD箝位电压V c
反射电压V f
MOS工作电压应力
综合以上计算结果,对比后,我们选择其中一种方法的结果来作为后继
不管是DCM还是CCM方式,都有这么一个公式成立:P in=(1/2)×V inmin×(I p1+I p2)×D max,所
下面,我们在设计中面临着另一个分水岭,是选择CCM,还是选择DCM
如果选择DCM,那么I p1=
I p2=
如果选择CCM,并定义
I p2=
p1则,I p1
=
I p2=
根据公式,L p=V inmin×D max/(f s×(I p2-I p1)),可以求出两种模式下的初级电感量:
L p=
L p=
下面根据AP法,选择磁芯规格。

先计算所需要AP值:
设定最大工作磁感应强度为
设定电流密度为
设定占空系数为
AP=
AP=
经查询磁芯参数,选择一款的磁芯:
Ae=
Aw=
AP=
选择DCM,则Np=
选择CCM,则Np=
接着,我们来计算次级绕组的匝数:
我们先设定次级整流二极管的压降:
N p=
那么
选择DCM,则
选择CCM,则
、Dmax
计算方
法三
最大工作占空比
RCD耗散能量是漏感能量的倍数
最大工作占空比D max
反射电压V f
RCD箝位电压V c
I p1+I p2=
I p2-I p1=
I p2-I p1=
K0=
选择DCM,则
下面,根据L p I p2=N p B max A e来计算初级侧的匝数:
Bmax=
Kj=
选择CCM,则
先看初级的:DCM时
需要导线的铜截面积为:
CCM时
需要导线的铜截面积为:
要计算次级电流的RMS值,首先要知道次级输出电流值。

假设某次级的输出电流为DCM时,次级峰值电流:

需要导线的铜截面积为:
CCM时,首先要计算次级梯形波电流值,定义梯形短边为I sp1,长边为I sp2那么I sp1和I sp2的比例关系与初级侧相同。

可以求出:则需要导线的铜截面积为:
知道了次级绕组的有效值电流,就可以选择合适的线径了。

注意单根线
Δ=下面来选择合适的次级滤波电解电容
假设我们的输出是DCM模式,按照上面的计算知道
那么,说明我们可以用两只这样的电容并联使用就可以满足要求了。

但实际使用时,必须检测电容的温度和自温升。

对电容的使用是否合理
Sp=I prms =Sp=Iout=I sp =I srms =
按照梯形波的RMS值计算公式计算初、次级绕组电流
I prms =I srms =S s =
Isp1=
Isp2=
Isrms=
S s =趋肤深度简单计算为
现在来计算RCD吸收电路的参数:变压器实测初级漏感约为:我们已经设计了箝位电压
假如我们设定吸收电容电压波动为:那么对于DCM模式时,损耗功率:P=电阻取值:
R=吸收电容容量为:
C=那么对于CCM模式时,损耗功率:P=电阻取值:
R=吸收电容容量为:
C=
Lplk=V c =
数设计v0.9作者:让你记得我的好
注意:
考虑的出发点是不同的。

时,变换器工作在CCM模式或CRM模式来考虑的。

(1/2)×V D max ,所以:
2cm 4
cm 4cm 2
cm 2
cm 4
mm2
mm2
mm2 sp1,长边为I
sp2
mm2
使用是否合理重新评估。

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