开关电源设计计算公式

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开关电源经典公式

开关电源经典公式

开关电源中的公式1, 电感的电压公式dt dI LV ==TI L ∆∆,推出ΔI =V ×ΔT/L 2, 电感存储的能量用峰值电流计算21×L ×I 2PK3,H =B/μ→B =μH ,μ是材料的磁导率。

空气磁导率μ0=4π×10-7H/m 也称磁场强度,场强,磁化力,叠加场等。

单位A/m4,磁通量:通过一个表面上B 的总量 Φ=⎰•SB ds ,如果B 是常数,则Φ=BA ,A 是表面积。

单位是特斯拉(T )或韦伯每平方米Wb/m 25, 安培环路定律,矢量H 沿闭合曲线积分,等于包围此曲线的电流代数总和∑⎰=I dl H ,电流和电磁场的方向符合右手螺旋定则。

6,电磁感应定律,法拉第定律和楞次定律的合称:N 匝线圈的感应电动势e =-N t∆∆φ,电感线圈可以近似表示为e=-tNBA∆,A 为线圈面积。

线圈感应电流产生的磁通总是阻止外加磁场的变化,保持原磁场。

7, 电感的自感:总磁通Ψ=N Φ,与电流i 成正比,Ψ=Li =N Φ,L =i N φ,e =-N t∆∆φ,所以,e =-t i L ∆∆=-L dtdi。

自感总是阻止电流的变化,保持线圈的磁通不变。

一匝线圈的感应电动势为-t ∆∆φ,N 匝线圈为-N t∆∆φ,所以总磁通或磁链Ψ=N Φ8, 电感储能:W =⎰t uidt 0=⎰t idt dt Ldi 0=⎰iLidi 0=21Li 2 9, 磁芯储能。

如右图 1-9N 匝磁环,磁导率为μ,内外径分别为d 和D ,内外径之比接近1,磁路的平均长度l =∏*( D+d )/2,磁环截面积为A ,均匀磁环。

加电压u感应电压e =-u =N t ∆∆φ=NA dtdB由安培环路定律∑⎰=I dl H 得,H l =Ni ,i =NHl输入到磁场的能量为We =⎰t uidt 0=⎰t dt NHldt NAdB 0*We =⎰BHlAdB 0=V ⎰BHdB 0,式中B 为最终达到的最大值,V =A l 为磁环体积。

开关电源拓扑计算公式

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。

开关电源的设计及计算

开关电源的设计及计算

开关电源的设计及计算1.先计算BUCK 电容的损耗(电容的内阻为R buck 假设为350m Ω,输入范围为85VAC~264VAC,频率为50Hz ,P OUT =60W,V OUT =60W ):电容的损耗:P buck =R buck *I buck,rms 2I buck,rms =I in,min1**32−cline t F t c :二极管连续导通的时间t c =linelineF VpeakV e F **2)min(arcsin *41π−=3ms其中:V min =linein ch in in in F C D P V V *)1(***2min ,min ,−−V peak =2*V in,min其图中的T1就是下面公式中t c或:V min =η*)*21(**2**2min ,min ,in c line o in in C t F P V V −−所以(假设最低输入电压时,输入电流=0.7A):I buck,rms =I in,min1**32−cline t F =0.7*13*50*32−=1.3A P buck =350m*1.32=0.95W第一步计算电容损耗是为了使用其中的t c 值,电容的容量一般通用范围选2~3μ/W ,固定电压为1μ/W2.输入交流整流桥的计算(假设V TO =0.7V,R d =70m Ω)在同一个时间内有两个二极管同时导通,半个周期内两个二极管连续导通I d,rms =c line in t F I **3min ,=m3*50*37.0=1.04AP diodes =2*(V TO *2min ,in I +R d *I d,rms 2)=2*(0.7*27.0+70m*1.042)=640mW 一个周期内桥堆损耗为:P BR=2*P diodes =2*640m=1.28W桥堆功耗超过1.5W 时,我个人认为应加散热器(特别是电源的使用环境温度较高时)变压器和初级开关MOS :反激式开关电源有两种模式CCM 和DCM ,各有优缺点。

开关电源变压器设计实例(详细公式)

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)。

开关电源设计中最常用的几大计算公式汇总

开关电源设计中最常用的几大计算公式汇总

开关电源设计中最常用的几大计算公式汇总在开关电源设计中,有几个常用的计算公式可以帮助工程师进行准确的设计,以下是几个常用的计算公式的汇总:1.电容选择计算公式:开关电源中的电容主要用于滤波和储能,电容的选择需要考虑到输出的纹波电压、负载变化和效率等因素。

常见的电容选择公式如下:C=(ΔV×I)/(f×δV)其中,C是所需的电容容值,ΔV是允许的输出纹波电压,I是负载电流,f是开关频率,δV是峰值纹波电压。

2.电感选择计算公式:电感主要用于存储能量和滤波,选择适当的电感能够提高开关电源的效率。

电感选择的计算公式如下:L = ((Vin - Vout) × D × τ) / (Vout × Iout)其中,L是所需的电感值,Vin是输入电压,Vout是输出电压,D是占空比,τ是瞬态时间,Iout是负载电流。

3.开关频率计算公式:开关频率是开关电源设计中重要的参数,可以影响到效率、尺寸和成本等因素。

开关频率的计算公式如下:f = (Vin - Vout) / (Vout × L × Iout)其中,f是所需的开关频率,Vin是输入电压,Vout是输出电压,L是选择的电感值,Iout是负载电流。

4.整流二极管选择计算公式:整流二极管用于将开关电源的交流输出转换为直流输出,选择适当的整流二极管可以减少功耗和散热。

整流二极管选择的计算公式如下:Iavg = (Iout × η) / (1 - η)其中,Iavg是整流二极管的平均电流,Iout是负载电流,η是开关电源的效率。

5.功率开关管选择计算公式:功率开关管主要用于开关转换和功率调节,选择适当的功率开关管可以提高效率和可靠性。

功率开关管选择的计算公式如下:Pd = (Vin - Vout) × Iout / η - Vout × Iout其中,Pd是功率开关管的功耗,Vin是输入电压,Vout是输出电压,Iout是负载电流,η是开关电源的效率。

升压电路开关电源计算公式

升压电路开关电源计算公式
1、输入:12V输出:20V 5.5A
2、取电容C=470uF计算得输出纹波电压为0.039V。
3、取L=15uH计算ΔI=2.7A。
四、由以上数据可知
1、设计中采用4个470uF电容并联,容值过大,
2、所采的电感值使得ΔI=2.7A,能够满足电流的要求。
Ip为电感的平均输出电流,Ip=Iout
imax和imin为电感的最大电流和最小电流,
ΔI为输出电流的变化量,由图中可以得出,imax-imin=ΔI Ip=(imax+imin)/2 0<ΔI<2 Ip
取ΔI=@Ip @为ΔI与Ip之间的系数Ip=Iin=(Vo×Io)/Vi则电感L的值为
四:由以上公式计算得SU1219R的各项参数为
升压电路开关电源计算公式
一、线路图
二、电容C的计算
当Mosfet-N导通的时候,电感的一端接地,负载所用电流由电容提供。
其中:Io=输出电流,Δu=输出纹波电压,tON= Mosfet-N每个周期的导通时间
输出电流和纹波电压自行设计,需求出其tON
由以上二个公式可以求出C值的大小
三、电感L的计算
电感的输出电流随时间变化的曲线

开关电源效率的计算公式

开关电源效率的计算公式

开关电源效率的计算公式
嘿,咱们来聊聊开关电源效率的计算公式。

您知道吗,开关电源在咱们生活中的应用那可是相当广泛。

从您手
里的手机,到家里的电脑、电视,处处都离不开它。

要说这开关电源效率的计算公式啊,其实就是输出功率除以输入功
率再乘以 100%。

这看起来简单,可里面的门道不少。

给您举个例子吧。

前段时间我给家里的一个旧音箱改造电源,原本
的电源效率不高,声音总是时大时小。

我就琢磨着自己动手提高一下
效率。

我先测了输入电压和电流,仔细记录下来每个数值。

然后再去测输
出端的情况。

这过程中,我那叫一个小心翼翼,生怕出一点差错。

测完之后,就开始按照公式计算。

这时候才发现,有些数值的偏差
对最终效率的影响可大了。

在计算的过程中,还得考虑各种损耗。

比如说导通损耗,这就像是
电流在电路中遇到了小阻碍,一部分能量就这么被消耗掉了。

还有开
关损耗,每次开关的瞬间,也会损失一些能量。

还有磁性元件的损耗,就像变压器、电感这些家伙,它们也不是省
油的灯,会悄悄吃掉一部分能量。

把这些损耗都考虑进去,再精确计算,才能得到比较准确的效率值。

总之,计算开关电源效率可不是简单的事儿。

得仔细测量,认真分析,一个小疏忽都可能让结果差之千里。

这就像我们过日子,每一个细节都得注意,才能把日子过得高效、美满。

希望您通过我的这番讲解,对开关电源效率的计算公式能有更清楚的了解。

开关电源设计计算公式包括电容开关管的选取

开关电源设计计算公式包括电容开关管的选取
一、输入电解电容计划算方法:
1、因输出电压12V输出电流1A故输出功率:
Pour=Vo*Io=12.0V*1A=12W
2、设变压器的转换效率为80%,则输出功率为12W的电源其输入功率:
Pin=Pout/效率=
3、因输入最小电压为90VAC,则直流输出电压为:
Vin=90* =127Vdc
故负载直流电流为:I= =
13、计算辅助绕组匝数:
CDQZ-5107 SEHOTTKY计算方法
1、由于前面计算变压器可知:
Np=82T ;Ns=13 T
2、在输入电压为264Vac时,反射到次级电压为:
Vmax=264Vac* =373 V
V = * Vmax = *373=59.5 V
3、设次级感量引起的电压为:(VR:初级漏感引起的电压)
V = * V = *90=14.5 V
二、输出电解电容计算方法
1、设定工作频率为f=60KHZ则
2、因为最小输入电压,90Vac,取反射电压为90Vac,根据磁平衡原理,计算出最大占实比
(90* -20)*D=90(1-D)
D-0.457
3、计.算出TOFF. TON
TOFF=(1-D)*T=13us TON=16.7-13=3.7us
1
输入电压电流
1
1
1
CDQZ-5107 MOSFET计算方法
1、由于前面计算变压器可知:
Np=Ns=13 T
2、输入电压最大值为264Vac,故经过桥式整流后,得到:
Vmax=264Vac* =373 V
3、次级反射到初级的电压为:
V = * V = *12=76V
4、由前面计算变压器可知,取初级漏感引起的电压,V =90 V ,故MOFET要求耐压值为:
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开关电源设计计算公式
开关电源是一种能将交流电转换为直流电的电源,其特点是高效率、体积小、功率密度高。

开关电源的设计可分为两个部分:功率部分和控制部分。

功率部分主要包括输入滤波电路、整流电路、滤波电路和开关变换电路等;控制部分主要包括PWM控制电路和反馈控制电路等。

下面将详细介绍开关电源设计的计算公式。

1.输入电压计算公式:
开关电源的输入电压可以由交流电源转换得到。

常用的交流电压为220V或110V。

对于220V交流电压来说,经过整流和滤波后,得到的平均电压为:
Vavg = Vpk / π
其中,Vavg为平均电压,Vpk为峰值电压。

2.输出电压计算公式:
开关电源的输出电压取决于开关变换电路的设计。

常见的开关变换电路包括降压变换、升压变换和变换。

a.降压变换电路:
降压变换电路是将输入电压通过变压器降低得到所需的输出电压。

降压变换电路的输出电压计算公式为:
Vo = Vin * (D / (1-D))
其中,Vo为输出电压,Vin为输入电压,D为占空比。

b.升压变换电路:
升压变换电路是将输入电压通过变压器升高得到所需的输出电压。

升压变换电路的输出电压计算公式为:
Vo = (Vin / (1-D)) * D
其中,Vo为输出电压,Vin为输入电压,D为占空比。

c.变换电路:
变换电路是将输入电压通过变压器升高或降低得到所需的输出电压。

变换电路的输出电压计算公式为:
Vo = (Vin / (1-D1)) * D1 * (1-D2)
其中,Vo为输出电压,Vin为输入电压,D1和D2为占空比。

3.电流计算公式:
开关电源的电流计算包括输入电流和输出电流。

a.输入电流计算公式:
输入电流计算公式为:
Iin = Pout / (η * Vin)
其中,Iin为输入电流,Pout为输出功率,η为开关电源的效率,Vin为输入电压。

b.输出电流计算公式:
输出电流计算公式为:
Iout = Pout / Vo
其中,Iout为输出电流,Pout为输出功率,Vo为输出电压。

4.功率计算公式:
开关电源的功率计算包括输入功率和输出功率。

a.输入功率计算公式:
输入功率计算公式为:
Pin = Iin * Vin
其中,Pin为输入功率,Iin为输入电流,Vin为输入电压。

b.输出功率计算公式:
输出功率计算公式为:
Pout = Iout * Vo
其中,Pout为输出功率,Iout为输出电流,Vo为输出电压。

5.效率计算公式:
开关电源的效率计算公式为:
η = Pout / Pin * 100%
其中,η为效率,Pout为输出功率,Pin为输入功率。

以上是开关电源设计中常见的计算公式,根据实际情况和设计要求,可以使用这些公式进行电路参数的计算和选择。

在实际设计中,还需要考虑到电压波动、电流稳定性、功率损耗等因素,以确保开关电源的稳定性和可靠性。

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