反激开关电源输出电容计算
反激开关电源参数计算
反激开关电源参数计算1.输入电压的确定输入电压一般是由电网提供，常见的有220V交流电压和110V交流电压。
在设计反激开关电源时，需要根据实际应用环境和设备要求来确定输入电压。
2.输出电压的确定输出电压是根据实际需要来确定的，一般为直流电压。
在确定输出电压时，需要考虑设备的工作电压范围和设备对电源质量的要求。
3.功率的确定功率是反激开关电源的重要参数之一，它决定着电源所能提供的最大输出功率。
功率的确定需要综合考虑设备的负载需求和电源的能力，一般可以通过测量设备的功率消耗来确定。
4.电流的确定电流是反激开关电源输出的电流大小，它与功率有一定的关系。
一般来说，电流越大，功率也就越大。
在计算电流时，需要综合考虑负载的电流需求和电源的能力。
除了以上常规参数外，还有一些需要考虑的特殊参数。
比如开关频率、输出纹波、效率等。
开关频率指的是反激开关电源的工作频率，它决定了电源输出的稳定性和抗干扰能力。
一般来说，开关频率越高，电源的稳定性和抗干扰能力越好，但对元器件的要求也越高。
输出纹波是指反激开关电源输出电压的纹波幅度，它与输出电容器和输出滤波电感器的选取有关。
输出纹波越小，表示电源输出的稳定性越好。
效率是指反激开关电源输出的功率与输入的功率之比，它决定了电源的能量利用效率。
一般来说，效率越高，电源的能量损耗越小。
在进行反激开关电源参数计算时，需要综合考虑负载的需求、电源的能力以及其他特殊要求，进行合理的设计和选择。
同时，还要根据实际情况对参数进行优化和调整，确保电源的性能和可靠性。
反激开关电源计算表格
单位
jianjun8410
3.129
0.000
0.000
0.000
A
0.636
0.000
0.000
0.000
mm
1.006
0.000
0.000
0.000
mm
4
0.0
0.0
0.0
股
8
0.0
0.0
0.0
股
4
0
0
0
股
0.318
0.000
0.000
0.000
mm
0.364
0.000
0.000
0.000
mm
0.35
23
实取电感量LP
24
估计初级漏感L_LKG
二、关键元器件选择
MOS管芯片选择
25
BVDSS
26
PO(MOS)
27
BVDSS(选定)
28
PO(选定)
29
VDS(选定)
30
RDS(ON)(选定)
31
ILIMIT(选定)
32
BP
298.8 315.1
299
7.48
647.8 76.0 700 125 6.21
jianjun841 0
日期:
计算数据
单位
jianjun8410
nH/N2
79
Lg
0.310
mm
80
BM
0.210
T
81
BP
0.332
T
六、设定初级绕组的层数LP以及初级绕组圈数股数Pp
82
Dfm
0.182
mm
83
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。
开关电源电容选择计算方法
开关电源电容选择计算方法开关电源的寿命很大程度受到电解电容的制约，而电解电容的寿命取决于其内核温升。
本文从纹波电流计算、纹波电流实测、电解电容选型、温度测试方法、寿命估算等方面，对电解电容作了全面的分析。
纹波电流产生的热量引起电容的内部温升，加速电解液的蒸发，当容值下降20%或损耗角增大为初始值的2~3倍时，预示着电解电容寿命的终结。
通过检查电容器上的纹波电流，可预测电容器的寿命。
本文以连续工作模式的反激变换器输出电容分析为例，重点从纹波电流角度全面分析电解电容的选型与寿命。
1、纹波电流计算假设已知连续工作模式的反激变换器，其输出电流Io 为1.25A，纹波率r为1.1，占空比D为0.62，开关频率为60kHz，由此可以计算次级纹波电流ΔIo和有效值电流Io.rms。
次级纹波电流ΔIo：有效值电流Io.rms：最终得到流过输出电容的纹波电流：图1直观的显示了该电容的纹波电流波形：图1 纹波电流波形2、电解电容选型由上述计算分析得到流过电容的纹波电流为1.72A，综合考虑体积和成本，选择了纹波电流为1.655A的电解电容。
该纹波电流需在电源开关频率下选择，如下列图某厂家电容手册的纹波电流有频率因子，不同频率下的纹波电流不同。
高频低阻电容均会给出100kHz下的纹波电流，本设计开关频率为60kHz，频率因子为0.96~1之间，在此取1即可。
图2 电容纹波电流频率因子注：纹波电流还有一个温度系数，例如105℃电容，在85℃环境温度下，允许的最大纹波电流约为额定最大纹波电流的1.73倍，该参数一般不在电容手册中表达。
3、纹波电流实测测试电解电容纹波电流时，需将电容引脚穿入电流探头中，通过示波器可读得交流有效值。
本设计实例的纹波电流测试结果如图3所示，示波器读得有效纹波电流为1.64A，与理论设计接近。
因此理论计算具有较大的工程指导意义。
图3 实测电容纹波电流4、温度测试方法测量容体表面温度Ts：需在电容器侧面的中间位置开展，如果由于外部影响导致电容器表面温度不均匀、不稳定，需综合测量电容器表面4个点的温度，再取平均值。
反激电路输出电压公式
反激电路输出电压公式
反激电路的输出电压主要受负载电流、负载电容、开关电源电压、反
激电感和反激电容影响。
因此，反激电路的输出电压可以用以下公式表示：$$V_{out}=V_{in}-L\frac{dI_{L_2}}{dt}-I_L\frac{1}{1/{\omega C}+R_L}$$
其中，$V_{in}$是开关电源输入电压，$I_{L_2}$是负载电流，$L$是
反激电感，$I_L$是反激电流，$\omega$ 是反激频率，$C$ 是反激电容，$R_L$ 是负载电阻。
以上就是反激电路输出电压的公式。
由于反激功率转换器是一种开关电源，它的输出电压主要取决于对开
关电源的负载电流和功率转换器的结构及各部件参数。
不论负载电流多大，一旦负载电流和结构参数设定，功率转换器的输出电压就会稳定在一个特
定的值，即负载电流，结构参数和负载电容所决定的平均电压。
因此，反激电路的输出电压是受负载电流的瞬时变化和反激控制电路
的参数（即开关电源电压，反激电感，反激电容，负载电阻）影响的，并
且受这些因素的综合影响。
负载电流是反激功率变换器输出电压的主要调
节因素，这与普通变压器不同，因为普通变压器的输出电压主要受负载电
阻的影响，而不受负载电流的影响。
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(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: Iୟ୴ൌሺౣሻ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:Iൌכሺౣሻ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>כଵలଶככ౩כౣכஔכౣכౙ(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1IୋൌP୧V୧୬୫୧୬IൌIୟ୴D୫ୟ୶כ2T୭୬ൌଵD୫ୟ୶(uint:µs)1S=106µsLൌౣכ୍ౌే(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(cmଶሻNPൌౌכ୍ౌేככ10L P:mH; ΔB:260mT;A e:mm2NsൌሺV୭Vୈሻכሺ1െD୫ୟ୶ሻכNV୧୬୫୧୬כD୫ୟ୶NaൌሺVୟVୟୈሻכሺ1െD୫ୟ୶ሻכNV୧୬୫୧୬כD୫ୟ୶L =ሺౣሻכୈ୍ౌేכ౩ౙ其中L 单位:H f:Hz 电压:V, 电流:A匝比：n=ሺౣሻ=౩౦4. 计算初级匝数初级电感:L ୮ൌሺౣሻכ୲୍౦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 ൌ1000ටౌై此式中L 单位为mH变压器次级圈数：Ns>୬כ୍౦כ౦ୗכౣ*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 ൌ100ටౌై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=౩ౌ=ሺౣሻ晶体管的基极电流I =୍౦୦ూు6. 次级绕组匝数N ୱ=N *n N ୱଵ=౦כሺାౚሻכሺଵିୈౣ౮ሻሺౣሻכୈౣ౮多路输出时N ୱ୶=ሺ౮ାౚ౮ሻכ౩భభାౚభ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 ୵ൌכଵలଶככ౩כౣכஔכౣכౙ(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 。
开关电源设计计算公式包括电容开关管的选取
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：
最全开关电源相关计算
最全开关电源相关计算开关电源是一种将不稳定的电压转换成稳定的输出电压的电源装置。
它采用了开关管（通常是MOS管）的开关动作，通过时序控制产生一个高速的开关电压，然后通过电感和电容进行滤波以得到稳定的输出电压。
开关电源的效率高、体积小、重量轻且可靠性强，因此在现代电子设备中得到广泛应用。
在设计和计算开关电源时，一般需要考虑以下几个方面：1.输入功率计算：输入功率（Pin）是指从交流电源输入到开关电源的实际功率，可以通过以下公式计算：Pin = Vac × Iac × Power Factor其中，Vac是交流电源的电压值，Iac是交流电源的电流值，Power Factor是功率因素。
2.输出功率计算：输出功率（Pout）是指开关电源输出的电功率，可以通过以下公式计算：Pout = Vout × Iout其中，Vout是开关电源的输出电压值，Iout是开关电源的输出电流值。
3.开关电源的效率计算：效率（η）是指开关电源输出功率与输入功率之间的比率，可以通过以下公式计算：η = Pout / Pin × 100%4.输出电压波动计算：输出电压波动（Vripple）是指开关电源输出电压的纹波（波动），可以通过以下公式计算：Vripple = (ΔI × DT) / (2 × C)其中，ΔI是输出电流的波动值，DT是开关频率下通导时间的百分比，C是输出电容值。
5.电感电流峰值计算：电感电流峰值（Ipeak）是指开关电源输出电感上的最大电流值，可以通过以下公式计算：Ipeak = Iout + (ΔI / 2)其中，Iout是开关电源的输出电流值，ΔI是输出电流的波动值。
6.输出电容计算：输出电容（Cout）是为了减小输出电压波动而加入的电容，可以通过以下公式计算：Co ut = (ΔI × DT) / (2 × Vripple)其中，ΔI是输出电流的波动值，DT是开关频率下通导时间的百分比，Vripple是允许的输出电压波动值。
开关电源电感、输入输出电容、二极管参数计算
开关电源电感、输⼊输出电容、⼆极管参数计算
本⽂是结合《精通开关电源设计》第⼆版第⼀、⼆章及⽹上看到的部分资料的整理，因为开关电源是⼀个很专业的领域，本⼈也不是很了解，本⽂的整理也只是可以快速的计算各元件可⽤的参数，当然开关电源芯⽚⼿册中也会给出相应的计算公式，这⾥整理的公式可能和芯⽚⼿册中有所不⼀样，但我想应该也差别不⼤，应该也可以达到可⽤的⽬的。
⼀、开关电源的基本拓扑
⼆、三种拓扑直流传递函数
三、参数的确定
1. 电感参数确认
电感参数确认使⽤L*I和负载缩放⽅法。
应⽤L*IL = Et/r计算得出电感值，应⽤IPK = IL*(1 + r/2)得出电感必须满⾜的峰值电流说明:
L-----------电感值
IL-----------电感平均电流
Et-----------伏秒积
r----------电流纹波率，r = ΔI/IL ≡ 2*IAC/IDC，r⼀般取0.4，⽆量纲
IPK-------流过电⼯那的峰值电流
2. 续流⼆极管参数选择
3. 输⼊输出电容选择
四、其他补充说明
针对BUCK电源：
1. 为了增强稳定性，可在电感的左边增加RC串接到低
2. 为了增强稳定性，可将续流⼆极管更换为开关管控制，使之成为同步BUCK电源
3. 为了更⼩的纹波，可在输出后级继续增加LC滤波电路，并且也可增加电感值，此适⽤所有拓扑。
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反激开关电源输出电容计算
1.负载要求：不同的负载对电源输出的稳定性要求不同。
一般来说，
负载越大或变化越大，所需的输出电容就越大。
负载要求可以通过负载电
流和负载电压的波动范围来确定。
2.输出电压波动：输出电容的容量大小直接影响到输出电压的稳定性。
输出电容越大，输出电压的波动范围就越小。
根据输出电压的波动范围，
可以通过下面的公式计算输出电容的最小值：
C=ΔI/(f×ΔV)
其中，C为输出电容的容量（单位为法拉F），ΔI为负载电流的波
动范围（单位为安培A），f为开关频率（单位为赫兹Hz），ΔV为输出
电压的波动范围（单位为伏特V）。
3.开关频率：反激开关电源的开关频率一般为数十千赫到几百千赫。
频率越高，所需的输出电容就越小。
频率的选择应考虑功率损耗和效果保
证等因素。
4.输入电压波动：输入电压的波动范围也会影响到输出电容的大小。
输入电压波动越大，所需的输出电容也越大。
具体的计算需要结合电源工
作的工作模式和负载特性。
在实际应用中，还需要考虑到输出电容器的选择和电源的稳定性设计。
输出电容器的选择应满足电压和电流的要求，并具有较低的ESR（等效串
联电阻）和ESL（等效串联电感）。
总结起来，计算反激开关电源输出电容需要综合考虑负载要求、输出
电压波动、开关频率和输入电压波动等因素。
根据这些因素，可以通过相
应的公式计算出输出电容的最小值，并在实际应用中选择适当的电容器并进行稳定性设计，以满足电源输出的稳定性和负载要求。