开关电源容量计算公式
开关电源参数计算(带PFC)
PFC电路原理及其相关计算
By Stanley QE Department,QRA LITEON electronics (Dongguan) co.,LTD
LITE ON
一.PFC电路基本原理
一.简介
稳定的能源设备除了能供应系统维持正常的功能外并影响整个系统的特 性，再者当今能源短缺急需节约能源潮流的驱使下，设计产生高效率的能源 设备，减少能源浪费是为众所追求的目标。并且在电力品质与电力性能方面 也必须有较严格的标准，例如：较大的额定功率,较小的杂讯干扰，较理想 的能源使用率等等，都是设计电路必须考虑的问题，而电源转换器之功率因 数则直接影响上述性能。 一般而言，提升功率因数直接影响下述问题： 1.杂讯干扰问题。 由于桥式整流所所产生之输入电流一不规则且不连续之脉动电流，含有大 量之高频谐波，因此对于一些电子周边设备将产生一些不必要的干扰，。故 为了抑制高频谐波电流干扰必须利用外加电路来修正输入电流使其接近正弦 ，如此方能降低输入电流中之高频谐波含量进一步克服杂讯干扰的问题。
从上述解中可得到一个隐函条件,即Y≧0. 因为主MOS管在道通时,变压器的 电流不可能下降.所以从Y≧0条件中解得 U0/ D主η2U0高压≧1/N
得
LITE ON
D≦U0N/η2U0高压 即主MOS管的最大占空比 因为在二次侧应属于降压型电路,则输入与输出应符合 输出=输入*D 对于此电路应有 U0=D主U0高压/N 可得: D主= U0N /U0高压 将D主=U0N/ U0高压代入L得表达式有 X=I0/N Y=2(1-η2)I0/Nη2 L=U0N2η2/(2I0F主(1-η2)) 将U0=12V, N=11, η2 =0.5, I0=1A(实际测得在输出电流为1A时,电源效率 为46.5%,考虑到此效率是变压器前端至输出的效率 ,所以取η2 =0.5),F主 =70KHz 代入L的表达式得到L的感值大小 L=10.37mH (实际测得11.2mH)
开关电源电容、负载剖析——错过这篇硬核小文档太可惜(民熔)
开关电源电容、负载超全指南一、X、Y电容1 、X电容（1）X电容容量的选定X电容容量的选择受到放电时间的限制，根据安规要求，断电后输入端口电压放电到安全电压峰值42.4V的时间不超过1S，可根据下面的经验公式估算：设Cx为所有X电容的总和。
Cx<1/(2.2×R1)（2）将R1=100K代入上式得：Cx<4.5uF，可取Cx=4.4uF，X电容共有两个，每个X电容的容量为2.2uF。
（3）X电容的耐压要求X电容的选择还要考虑耐压能力（按额定电压的0.6降额）：由于X电容靠近电源线输入端，所以必须具备承受瞬时高电压（高达1200V）的能力。
（4）X电容的频率特性（低的ESR和ESL）：对同样材质的电容器，容量越小，频率特性越好。
电容器典型的频率特性是：随着频率的增加，电容总的等效容抗减小，但当频率增加到某一值时，容抗却反而开始增加。
假设把这一频率定义为电容容抗的转折频率，则电容容量越小，转折频率越高—即频率特性越好。
因此，为得到相同的电容量，可采用将若干小容量电容并联的方式，这样可提高电容的高频特性。
综上所述，电路中的X电容，每个X电容可选用2.2uF电容。
其额定电压为275Vac，瞬时耐压为：1500Vac/1S，2500Vac/0.1S。
2、Y电容（1）Y电容容量的选定Y电容容量的选择受到漏电流的限制，根据安规要求，在额定输入电压下，相线或零线对地的漏电流不超过3.5mA。
假设相线或零线分别对地的电容为Cy，则有：220×2πfoΧCy<3.5mA（2）上式中：fo=50HZ为工频频率，代入上式可得Cy=(Cy1+Cy3)=(Cy2+Cy4)<0.056uF，考虑到设备本身还有一定的漏电流，取Cy=0.02uF。
则每个Y电容为0.01uF。
（3）Y电容对频率特性的要求参考X电容的选择。
在选择X、Y电容时，用相对较小的电容通过并联获得满足要求的容量较大的电容尤为重要，这将大大改善电容的高频特性。
开关电源参数计算
（1）输入电压：185V AC~240V AC（2）输出电压1：+5VDC ，额定电流1A ，最小电流750mA ； （3）输出电压2：+12VDC ，额定电流1A ，最小电流100mA ； （4）输出电压3：-12VDC ，额定电流1A ，最小电流100mA ； （5）输出电压4：+24VDC ，额定电流1.5A ，最小电流250mA ；（6）输出电压纹波：+5V ，±12V ：最大100mV （峰峰值）；+24V ：最大250mV （峰峰值）（7）输出精度：+5V ，±12V ：最大± 5%；+24V ：最大± 10%； （8）效率：大于80% 3. 参数计算 （1）输出功率：5V 112V 1224V 1.565out P A A A W =⨯+⨯⨯+⨯= （3-1）（2）输入功率：6581.2580%0.8out in P WP W === （3-2） （3）直流输入电压：采用单相桥式不可控整流电路(max)240VAC 1.414=340VDC in V =⨯ （3-3） (min)185VAC 1.414=262VDC in V =⨯ （3-4）（4）最大平均电流：(max)(min)81.250.31262in in in P WI A V V=== （3-5） （5）最小平均电流：(min)(max)81.250.24340in in in P WI A V === （3-6） （6）峰值电流：可以采用下面两种方法计算，本文采用式（3-8）的方法。
(min)max (min)(min)225581.25 1.550.4262out out out Pk C in in in P P P WI I A V D V V V ⨯======⨯ （3-7）min 5.5 5.581.25 1.71262out Pk C in P WI I A V V⨯==== （3-8） （7）散热：基于MOSFET 的反激式开关电源的经验方法：损耗的35%是由MOSFET 产生，60%是由整流部分产生的。
机房电源计算公式
一般情况下[1+α(t-25)]结果为1，所以公式可以简化为Q>=KIT/ηI：负荷电流(A)；
基站空调的计算公式
制冷量=0.95*设备功耗(KW)+0.09(KW/平方米)*机房面积(平方米)
空调匹数=制冷量÷2.5KW
一般2P---制冷5000(W)
3P---制冷7000(W)
5P---制冷12000(W)
计算蓄电池总容量
可按下式估算：
Q>=K时间*I
1小时放电：K时间＝3.31；2小时放电：K时间＝4.88；3小时放电：K时间＝5.95；4小时放电：K时间＝7.52；
6小时放电：K时间＝9.90；8小时放电：K时间＝12.64；10小时以上放电：K时间＝14；
其中I为设备近期耗电量
计算蓄电池放电时间
先估算大概时间，再按下式估算：
T=Q/T时间*I
1小时系数：T时间＝3.31；2小时系数：T时间＝2.44；3小时系数：T时间＝1.98；4小时系数：T时间＝1.88；6小时系数：T时间＝1.65；8小时系数：T时间＝1.58；10小时以上系数：T时间＝1.40；
交流负荷的计算
P交流＝P直流/转换效率
P直流＝整流器台数×整流器容量(A)×电压(48/24V)
如果按整流机架满配计算交流负荷，可据此选择前端交流引入空开和电缆
开关电源容量计算及配置
整流器等换流设备的容量应按近期负荷配置。
按N+1(10台整流器以上每10台增加1台)冗余方式配置容量
I整流器＝I直流设备耗电+I蓄电池充电+I备份
其中：I蓄电池充电＝蓄电池容量(Ah)/10
I直流设备耗电＝P直流设备功率(W)/48。
开关电源知识
开关电源知识大家都知道，通信设备一般采用直流电源供电（那么，直流电是怎样得来的呢？它与交流电有什么关系）。
目前，应用最广泛的、提供直流电的设备是开关电源。
高频开关电源与相控整流器相比较，具有效率高、可靠性高、精度高、具有智能化管理功能、体积小重量轻和更换扩容方便等优点。
开关电源种类繁多、特点各异，我们公司使用的开关电源有艾默生、中达、中兴等。
一、开关电源的分类：按开关电源容量大小分为大、中、小系统；按开关电源系统组成分为三柜、两柜、独立架系统，其中三柜系统由交流配电柜、直流配电柜和整流架组成，两柜系统的交流和直流配电集成在一个柜子中，独立架系统即交流、直流、整流三者集成于一个柜子中。
诸位所接触到的开关电源一般为独立架系统。
独立架开关电源系统的组成：交流配电单元、整流单元（高频整流模块）、直流配电单元、监控模块。
二、开关电源系统组成1．交流配电单元：一般由交流开关、交流供电线路、交流防雷器件等组成。
作用是引入一路或两路三相交流电或单相交流电（接入网点基本上是使用单相电，模块局有的采用三相电<如安庄子、西花园、棉纺厂>、有的采用单相电）。
经交流输入空开（过流、短路保护）、交流侧防雷器（抑制雷击冲击电压或浪涌过电压），分配给整流模块。
2．整流模块：进行AC/DC变换，输出稳定的直流电。
3．直流配电单元：一般由正负铜排、保险<熔断器>、直流空开、保护地、工作地、直流防雷组成，作用是向负载供电及电池充放电。
4．监控模块：一般由电源板、信号采样电路板、（信号）控制电路板、CPU板、通讯板、显示板、信号指示灯等组成。
蓄电池组1直流负载1直流负载2直流负载3直流负载4蓄电池组2三、 开关电源的工作过程将工频交流电压滤波后整流升压变为直流高压，再以一定的开关频率调制成特定的高频交流，然后整流滤波为所需直流电压。
（通过控制器调整占空比使输出电压保持稳定。
）逆变控制电路线路滤波的作用：将交流电源中的尖峰等杂波过滤，给开关电源提供良好的交流 电；防止本机产生的尖峰等杂音进入电网。
开关电源变压器的计算
1:线径的计算：一般铜线截面积每平方mm取值5安培电流。
（高频取4.95，低频取3.5.）公式1：。
公式2：。
r=半径。
例题：假设铜线半径是1mm.3.141×1=3.141×5A=15.705A电流。
15.7A.=2.0mm铜线直径。
2: 峰值功率计算。
Pout = (Vout+Vf) Iout 1.23：初级峰值电流计算：IPmax =IPmin = KIP1K为脉动电流，取值：0.4.4：输入电流公式：÷PF=Pin÷Vin=Iin。
3：肖特基的取值计算。
肖特基一般取输出电流的2-3倍。
匝比一般是10比1输出峰值电压的计算：〈（Vin(max)×）+80V〉÷n + Vout=峰值电压。
〈〔最大输入电压×〕＋80V〉÷匝比＋输出电压。
例题：以输出5V为例：〈〔最大输入电压264V×1.414〕＋80V〉÷匝比10＋输出电压5V。
峰值电压等于==50.32V./*****************************************************************/开关变压器计算步骤：P-初级，S-次级，D-占空比，n匝比，L-电感量，f频率，η-效率, K-脉动电流。
T-时间，ON-开,NP-初级匝数，IP 峰值电流。
AE-磁芯截面积，查磁芯表。
Bm-磁通密度。
单位-高斯。
/******************************************************************* 要求：输入电压《85-265V》。
最大占空比0.45左右。
根据IC资料选择。
η-效率。
0.75Vout-输出电压。
5VIout-输出电流。
2Af –开关频率。
100KIC方案，选择7535. 10W/******************************************************************** 1：估算初级输入电流：I in÷PF=Pin÷Vin=Iin。
buck电路电容计算
buck电路电容计算Buck电路是一种降压转换电路，它在许多电子设备中得到广泛应用。
在Buck电路中，电容起到了很重要的作用，尤其是输出电容。
因此，掌握Buck电路电容的计算方法是非常必要的。
一、Buck电路简介Buck电路又称降压型开关电源，是一种将直流电压降低的电路。
其基本原理是利用开关管在一定的周期内开通和关闭，从而控制电压和电流。
Buck电路由三部分组成：开关管、电感和输出电容。
其中，电容在Buck电路中起到了很重要的作用。
二、Buck电路电容的作用Buck电路的输出电容主要起到两个作用：一是过滤电压，二是存储电能。
1. 过滤电压在Buck电路中，开关管的开通和关闭会引起电压的波动。
通过加入合适的电容，可以对电压进行滤波，使其更加平稳，从而提高Buck电路的稳定性和可靠性。
2. 存储电能输出电容还可以存储电能，以提供给后续电路使用。
当开关管断开时，输出电容会向负载放电，以满足负载对电能的需求。
因此，在Buck电路设计中，需要根据负载的电能需求来选择输出电容的容量。
三、Buck电路电容的计算方法设计Buck电路时，需要选择合适的输出电容容量。
输出电容的容量大小直接影响Buck电路的输出纹波和稳定性。
1. 确定纹波系数在计算输出电容容量前，首先需要确定Buck电路的纹波系数。
纹波系数是指负载需要的最小电能与输出电容储存的最小电能之比。
一般情况下，纹波系数取值为0.2~0.3。
2. 计算输出电容容量根据纹波系数可以计算出输出电容容量的大小。
具体计算方法如下：C = I * (1 - D) / (f * Vr)其中，C为输出电容容量，单位为uF；I为负载电流，单位为A；D为Buck电路的占空比；f为Buck电路的开关频率，单位为kHz；Vr为输出电压纹波，单位为V。
例如，当负载电流为1A，Buck电路占空比为0.5，开关频率为100kHz，输出电压纹波为0.1V时，根据以上公式可以计算出输出电容容量为5uF。
开关电源参数计算详细推导过程
其中 IEDC 为△IP 的中心值： I EDC =
∆I P 2
且有 ∆I P =
代入输入功率公式得：
POUT T ∆I T = VIN * I EDC * ON = VIN * P * ON η T 2 T 2 * POUT * T ∆I P = η *VIN * TON PIN = 2 * POUT * T VIN * TON = LP η *VIN * TON
根据电感量求出输出电感的圈数
N=
L * I S −P ∆B * Ae
(VO + VF )* (1 − DMIN ) * (I * (1 + K ) ) O RF (2 K RF * I O )* FSW (V + VF )* (1 − DMIN )* (1 + K RF ) = O =
∆B * Ae 2 K RF * FSW * ∆B * Ae
先计算次级：
Dmin = Dmax * 1 − Dmin FSW
Vin min Vin max
Toff =
输出电感：
LO =
(VO + VF )* Toff
∆I OMAX
=
(VO + VF )* (1 − DMIN ) = (VO + VF )* (1 − DMIN ) (2 K RF * I O )* FSW ∆I OMAX * FSW
效率定义为η =
令 PIN 相等得：
代入 IP 得：
1 V *T V *I * LP * [ IN ON ]2 * FSW = OUT OUT 2 LP η 1 [VIN * TON ]2 V *I * * FSW = OUT OUT 2 LP η
LP *VOUT * I OUT =
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开关电源容量计算公式
开关电源是一种常见的电源供应器件，其容量计算可以通过以下公式进行：
P_out = η * Ρ_in
其中
P_out 是开关电源的输出功率，单位为瓦特（W）；
η是开关电源的效率，表示输入功率与输出功率之间的比率；
P_in 是开关电源的输入功率，单位也为瓦特（W）。
一般来说，开关电源的容量与其输出功率成正比，因此容量计算的关键是确定输出功率。
常用的电流、电压和功率之间的关系可以通过以下公式表示：
P=I*V
其中
P是功率，单位为瓦特（W）；
I是电流，单位为安培（A）；
V是电压，单位为伏特（V）。
根据这个公式，我们可以得出：
V_out * I_out = η * V_in * I_in
其中
V_out 是开关电源的输出电压，单位为伏特（V）；
I_out 是开关电源的输出电流，单位为安培（A）；
V_in 是开关电源的输入电压，单位为伏特（V）；
I_in 是开关电源的输入电流，单位为安培（A）。
根据这个公式，我们可以推导出开关电源的输出功率公式：
P_out = η * P_in
其中
P_out 是开关电源的输出功率，单位为瓦特（W）；
P_in 是开关电源的输入功率，单位也为瓦特（W）。
根据实际的电源输入情况，可以计算出输入功率 P_in，然后乘以效率η，即可确定开关电源的容量 P_out。
需要注意的是，在计算开关电源容量时，还需要考虑到负载功率的因素。
负载功率是指电源供应的设备或电路所需的功率。
如果负载功率超过了开关电源的容量，可能会导致电源的过载或失效。
综上所述，开关电源容量的计算公式为：
P_out = η * P_in
通过确定输入功率 P_in 和效率η，可以计算出开关电源的容量
P_out。
但要注意负载功率的影响，确保电源容量能够满足负载需求。