开关电源公式
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1、VDCmin(初级最低直流电压:V)=VIN ∗1.414−30VDCmin=18.0762、IDC(初级平均电流:A)=PO/(η∗VDCmin)IDC= 1.38304933、IPK(初级峰值电流:A)=IDC/((1−0.5KRP)∗Dmax)IPK= 5.40253654、LP(初级电感量:mH)= (VDCmin ∗Dmax)/(IPK ∗f∗KRP)LP=0.02859695、Ve(实效体积:cm3)=Z ∗(((2+KRP)*(2+KRP))/KRP)*(PO/η/F)N此公式选择磁芯规格Ve= 1.58085476、NP(初级匝数:T)=(LP ∗IPK)/(△B ∗Ae)此公式确定初级最少匝数NP=19.3119667、VOR(反射电压:V)=(VDCmin ∗Dmax)/(1−Dmax)VOR=12.0506678、n(初次级匝数比)=VOR/(VO+VD)n= 2.07770119、NS(次级匝数:T)=NP/n 此公式确定次级匝数NS=9.294871810、NF(辅助绕组匝数)= (VCC+VD)∗NS/(VO+VD)此公式确定辅助绕组匝数NF= 1.282051311、VOR=NP ∗(VO+VD)NS ; Dmax(验正)=VOR/(VOR+VDCmin)此公式主要是验收正以上取值是否正确VOR=12.050667Dmax=0.412、IS(次级平均电流:A)=PO/VO/(1−Dmax)IS= 6.666666713、IP(次级峰值电流:A)=IS/n IP= 3.2086745此公式确定次级线径14、Ds(次级线径:mm3)=IS√( 4/(3.14∗JS))DS= 3.762217715、Dp(初级线径:mm3)=IP√( 4/(3.14∗JP))此公式确定初级线径DP= 1.810759816、DSn(次级线根数)=DS/DFDSn=9.4055441此公式确定次级线根数17、DPn(初级线根数)=DP/DFDPn= 4.5268994此公式确定初级线根数18、Bmax(饱和磁通密度验证)=(LP∗IPK)/(NP∗Ae)此公式主要是验收正以上取值是否正确Bmax=0.2MOSTFET的额定耐压:Vmos=Vdcmax+Vsnubber+Vstary inductance+Vmargin Vstary inductance:由漏感引起的尖峰电压。
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) * 1.14原边匝数:Np = (Lp * Ip^2 * 10^4 )/ (Bw * Ae)气隙:lg = 0.4π * 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0.45(0.43~0.47)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0.25(0.2~0.3)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0.2~0.4Kj: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)+nV o, nV o即为反激到原边的电压。
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。
dcdc占空比计算公式DC-DC占空比计算公式1. 什么是DC-DC占空比?DC-DC占空比(Duty Cycle),指的是开关电源中开关管控制的开关时间与周期时间的比值。
它表示了开关管处于导通状态的时间比例,是开关电源中非常重要的参数。
2. DC-DC占空比计算公式DC-DC占空比通常使用百分比表示,可以通过以下公式计算得到:占空比=开关时间周期时间×100%3. DC-DC占空比计算公式的举例解释例子1假设一个DC-DC电源的开关时间为300ns,周期时间为2μs,我们可以利用上述公式计算其占空比:占空比=300ns2μs×100%将时间转化为相同单位(可将纳秒转化为微秒):占空比=μs2μs×100%计算结果为:占空比=15%因此,此DC-DC电源的占空比为15%。
例子2假设另一个DC-DC电源的开关时间为1μs,周期时间为10μs,我们同样可以利用公式计算其占空比:占空比=1μs10μs×100%计算结果为:占空比=10%因此,此DC-DC电源的占空比为10%。
4. 总结DC-DC占空比是开关电源中一个重要的参数,用于表示开关管导通状态的时间比例。
通过计算公式可以得到准确的占空比数值,根据不同的应用需要进行调整。
为了计算占空比,只需要获得开关时间和周期时间,然后带入公式进行计算即可。
5. 其他相关公式除了求解DC-DC占空比的计算公式外,还有一些与占空比相关的公式和概念。
占空比的补余在电子电路设计中,有时需要得到与给定占空比相反的占空比值。
这时可以使用占空比的补余(complementary)来表示。
补余占空比可以通过以下公式计算:补余占空比=100%−占空比例如,对于占空比为20%的DC-DC电源,其补余占空比为80%。
占空比在PWM调光中的应用DC-DC占空比在脉冲宽度调制(PWM)调光中扮演重要的角色。
PWM调光是一种常见的LED灯调节亮度的方法,通过调整占空比改变LED灯的亮度。
《开关电源》笔记三种基础拓扑(buckboostbuck-boost )的电路基础:1,电感的电压公式V L dI=L I,推出 I =V × T/Ldt T 2,sw 闭合时,电感通电电压 VON ,闭合时间tONsw 关断时,电感电压 VOFF ,关断时间 tOFF3,功率变换器稳定工作的条件:ION = I OFF 即,电感在导通和关断时,其电流变化相等。
那么由 1,2的公式可知,V ON=L × ION/ tON ,VOFF =L ×ΔIOFF/ tOFF ,则稳定条件为伏秒定律:V ON ×t ON =V OFF ×t OFF4,周期T ,频率f ,T =1/f ,占空比D =tON/T =tON/(tON +tOFF )→tON =D/f =TD →t OFF =(1-D )/f电流纹波率r P5152r =I/IL =2IAC/IDC 对应最大负载电流值和最恶劣输入电压值I =Et/L μHEt =V × T (时间为微秒)为伏微秒数, L μH 为微亨电感,单位便于计算r =Et/(IL ×L μH )→IL ×L μH =Et/r →L μH =Et/(r*IL )都是由电感的电压公式推导出来r 选值一般 0.4比较合适,具体见P53 电流纹波率r = I/IL =2IAC/IDC 在临界导通模式下,IAC =IDC ,此时r =2 见P51r =I/IL =VON ×D/LfI L =V O FF×(1-D )/LfI L →L =V ON ×D/rfI L 电感量公式:L =V O FF×(1-D )/rfI L =V ON ×D/rfI L设置r 应注意几个方面:A,I PK =(1+r/2)×IL ≤开关管的最小电流,此时 r 的值小于0.4 ,造成电感体积很大。
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。
开关损耗计算公式1.开关损耗的概念开关电源作为一种常见的电源类型,其在使用过程中会伴随着损耗。
而其中重要的一种就是开关损耗,这种损耗是由于开关管在反复进行开关过程中,会产生电感、电容、二极管等等的反向电流,从而产生能量损耗,这些损耗就是开关损耗。
2.开关损耗的分类开关损耗可分为导通损耗和开关损耗两种。
导通损耗是指开关管导通时的损耗,其大小取决于开关管的导通电阻及电源电压;而开关损耗是指开关管有明显的反向阻抗及电子载流子的迁移,从而在反向断路时产生的损耗,其大小取决于开关管的开关频率及负载电容。
3.开关损耗的计算公式开关损耗的计算公式为:Psw=0.5fvho*(Eon+Eoff)*Iload其中,Psw代表开关损耗功率,f为开关频率,vho为开关管输出电压幅值,Eon为开管损失,Eoff为关管损失,Iload为负载电流。
4.各项参数的解释开关损耗公式中的各项参数解释如下:(1)fvho:开关管输出电压幅值,由于开关管导通时,肯定有较小的电压掉电,因此这里要用输出电压的幅值来计算。
(2)Eon:开关管开启损耗,是指开关管在导通时产生的损耗,由于导通阻抗的存在,电流只能通过少量的电阻降,因此产生一定的损耗。
(3)Eoff:开关管关闭损耗,是指开关管在关断时产生的损耗,因为关断过程中会出现电容放电、电感储能等现象,所以会产生相应的能量损耗。
(4)Iload:负载电流,开关管所控制的负载电流,与电路中电阻和电容等元器件有关。
5.开关损耗的影响因素(1)开关频率:开关频率越高,开关管的损耗就越大,这是由于开关管在高频率下会出现更多的反向电流。
(2)开关管特性:开关管的导通阻抗、关断速度等特性,都会对开关损耗产生影响。
(3)电源电压:电源电压高,开关损耗也会随之增大。
6.如何降低开关损耗为了降低开关损耗,可以从以下几个方面入手:(1)选择适合的开关管型号,如IGBT、MOS、SBD等,根据具体场合,选用性价比高的产品。
开关电源变压器的计算一、开关电源变压器设计的基本原理1.输出功率的计算输出功率是决定变压器尺寸和设计的重要参数。
通常,输出功率可以通过以下公式计算:Pout = Vout * Iout其中,Pout为输出功率,Vout为输出电压,Iout为输出电流。
根据实际应用需求,可以确定输出功率。
2.输入电压范围的确定输入电压范围是指变压器能够工作的最小和最大输入电压。
根据实际应用需求和电网电压标准,可以确定输入电压范围。
3.输出电压的计算根据实际应用需求,可以确定输出电压。
输出电压主要由两个因素决定:输入电压和变压器变比。
可以根据以下公式计算输出电压:Vout = Vin * N2 / N1其中,Vout为输出电压,Vin为输入电压,N2为输出绕组匝数,N1为输入绕组匝数。
4.变压器的体积和重量的计算根据输入电压、输出功率和输出电压,可以计算变压器的体积和重量。
变压器的体积和重量主要由以下因素决定:输出功率、变压器结构和材料等。
二、开关电源变压器设计的步骤1.确定输出功率和输出电压。
2.计算输入电压范围。
3.根据输出电压计算变压器变比。
4.根据输入和输出电压、输出功率计算变压器的体积和重量。
5.根据实际应用需求选取合适的变压器结构和材料。
6.进行变压器的电磁设计和热设计。
7.进行变压器的样品制作和测试。
三、开关电源变压器设计中需要注意的问题在开关电源变压器设计中,需要注意以下问题:1.尽可能提高变压器的效率。
通过选择合适的材料、合理设计变压器结构和优化磁路设计,可以提高变压器的效率。
2.确保变压器的温升不超过允许的范围。
通过合理选择材料和冷却措施,可以有效控制变压器的温升。
3.考虑变压器的损耗。
变压器的损耗主要包括铜损耗和铁损耗。
合理选择导线截面积和变压器材料,可以降低损耗。
4.考虑变压器的磁导弹性。
变压器的磁导弹性是指在变压器工作时,磁导率随磁场强度的变化情况。
选择合适的铁芯材料和设计合理的磁路,可以降低磁导弹性对变压器性能的影响。
反激式变压器开关电源电路参数计算精首先,需要根据所需输出电压和电流来确定变压器参数。
变压器的变压比可以通过以下公式计算:Np/Ns=Vo/Vi其中,Np为变压器的一次侧匝数,Ns为变压器的二次侧匝数,Vo为输出电压,Vi为输入电压。
其次,需要计算变压器的主开关功率Psw和辅助开关功率Paux。
Psw可以通过以下公式计算,考虑到变压器铁心饱和、铜耗以及边缘电容储能损耗的影响:Psw = 2 * 0.8 * (Vo * Io) / (η * fs)其中,η为系统效率,fs为开关频率。
Paux为辅助开关功率,可以通过以下公式计算:Paux = Vaux * Iaux其中,Vaux为辅助开关电压,Iaux为辅助开关电流。
接下来,需要确定主开关选用的二极管的参数。
二极管的最大正向电压和最大正向电流需满足以下条件:Vd=Vi+VoId=Io其中,Vd为二极管的最大正向电压,Id为二极管的最大正向电流。
然后,需要确定辅助开关选用的快恢复二极管的参数。
快恢复二极管的反向电压和正向电流需要满足以下条件:Vf<ViIf=2*Io其中,Vf为快恢复二极管的反向电压,If为快恢复二极管的正向电流。
最后,需要确定电容器的参数。
电容器的额定电压需要满足以下条件:Vc>2*Vo其中,Vc为电容器的额定电压。
以上是反激式变压器开关电源电路参数计算的一般步骤和公式。
在实际应用中,还需要考虑各种损耗、安全系数等因素,并根据具体的电源电路设计要求进行参数计算。
由于篇幅限制,无法详细展开,但可以借助电源电路设计手册或电源计算软件等辅助工具,更准确地计算反激式变压器开关电源电路参数。
24V20A半桥式开关电源设计计算变压器T2和滤波电感T1的参数是输出电压Vout为24V,电流Iout为20A,Pout为480W。
根据公式Rt=6.8K,Ct=1NF,震荡频率F=Rt*Ct=147KHZ。
输出频率为震荡频率的一半,即73.5KHZ,周期为13.61uS。
初级圈数为Np,次级圈数为Nm。
AC输入电压为220V±15%,即在200V-400V之间(算上50V纹波)。
每个开关管的最大占空比为0.4,一个周期内两个开关管的最大占空比之和为0.8.T2不开气隙,L1要开气隙。
首先,计算初级和充电部分线圈匝数(初级有一个线圈,次级和充电部分都有两个线圈)。
选用EER42/15磁芯架构,PC40材质,100度时饱和磁通密度Bsat为3900*10^(-4)T,剩余磁通Bres为0.095T。
为保证磁芯工作在磁滞回线的线性部分,取Bmax为2250*10^(-4)T=0.195T。
磁芯截面积Ae为1.94cm2,则单端磁通Δb为0.1T=1000G,半桥电源的磁通范围在第一和第三象限,则ΔB=2*Δb=0.2T=2000G。
若最低输入电压Vin min为100V,则最大导通时间Ton(max)=5.44uS。
初级线圈数Np=99.以上是变压器和电感部分的参数和计算。
每个开关管最大导通时间为0.8T/2=0.4T。
由于初级线圈为一个线圈,因此初级电流脉冲等效的平顶脉冲峰值为Ipft=Vin_min*Np/(Vd*0.4T)。
代入数值得到Ipft=2.47A。
根据次级线圈为两个线圈,其中一个线圈对应着Q1导通进行半波整流输出,另一个线圈对应着Q2导通进行半波整流输出,可得到次级电流脉冲等效的平顶脉冲峰值为XXX)。
代入数值得到Icft=1.14A。
根据充电电压为28.1V,充电线圈为1圈,可得到充电电流脉冲等效的平顶脉冲峰值为Ichft=Vcharge/(Ncharge*0.4T)。
变压器计算公式变压器是一种将交流电能从一个电路传递到另一个电路的电气设备。
而开关电源是一种以开关器件(如晶体管、二极管)为控制元件,进行频繁的开关操作来调节输入电源的电压、电流和功率的电源。
本文将介绍变压器和开关电源的相关计算公式。
1.变压器计算公式:变压器的计算公式主要包括变压器的变比计算、输入/输出电压和电流的关系、功率的计算以及绕组的电阻和电容的计算等。
(1)变比计算:变压器的变比一般用一个转向比或变比来表示,即:\(\frac{{N_1}}{{N_2}} = \frac{{V_1}}{{V_2}} =\frac{{I_2}}{{I_1}}\)其中,\(N_1\)、\(N_2\)分别表示一次侧和二次侧的匝数;\(V_1\)、\(V_2\)分别表示一次侧和二次侧的电压;\(I_1\)、\(I_2\)分别表示一次侧和二次侧的电流。
(2)输入/输出电压和电流的关系:\(V_1 \cdot I_1 = V_2 \cdot I_2\)即一次侧的输入功率等于二次侧的输出功率。
(3)功率的计算:变压器的功率可以通过输入/输出电压和电流的关系来计算,即:\(P_1 = V_1 \cdot I_1\)\(P_2 = V_2 \cdot I_2\)其中,\(P_1\)、\(P_2\)分别表示一次侧和二次侧的功率。
(4)绕组的电阻和电容的计算:绕组的电阻可以通过测量绕组长度、截面积和材料的导电率来计算。
绕组的电容可以通过绕组的长度、半径和材料的介电常量来计算。
2.开关电源计算公式:开关电源的计算公式包括输入电压和电流的计算、开关元件的计算和功率因数的计算等。
(1)输入电压和电流的计算:开关电源的输入电压可以通过公式计算,即:\(V_{in} = \frac{{V_{out}}}{{D}}\)其中,\(V_{in}\) 表示输入电压,\(V_{out}\) 表示输出电压,\(D\) 表示占空比。
输入电流可以通过输入功率和输入电压之间的关系来计算,即:\(I_{in} = \frac{{P_{in}}}{{V_{in}}}\)其中,\(I_{in}\) 表示输入电流,\(P_{in}\) 表示输入功率。
几种开关电源变压器设计计算方法开关电源变压器是一种电力转换装置,用于将交流电转换为需要的电压或电流。
它是开关电源的核心部分之一、在开关电源的设计中,变压器的设计计算非常重要。
下面介绍几种开关电源变压器设计计算方法。
1.变压器的变比设计计算方法:变压器的变比决定了输出电压的大小。
在开关电源设计中,根据需要的输出电压和输入电压,可以计算出变压器的变比。
变压器的变比计算公式如下:变比=输出电压/输入电压2.变压器的功率计算方法:变压器的功率决定了能够输出的最大功率。
在开关电源设计中,需要根据负载的功率要求和开关管的功率能力来计算变压器的功率。
变压器的功率计算公式如下:功率=输出电压×输出电流3.变压器的绕组计算方法:变压器的绕组计算主要是计算变压器的线圈的匝数和截面积。
在开关电源设计中,需要根据变压器的功率、频率和工作温度来计算绕组的截面积。
变压器的绕组计算公式如下:匝数=(磁通×动铁面积)/(磁压×磁路长度)4.变压器的损耗计算方法:变压器的损耗是指在工作过程中的能量损失。
在开关电源设计中,需要计算变压器的铜损和铁损。
变压器的铜损可以通过计算绕组的电阻和负载电流来获取。
变压器的铁损可以通过计算磁铁和磁路的磁滞损耗和涡流损耗来获得。
变压器的损耗计算公式如下:铜损=绕组电阻×负载电流^2铁损=磁滞损耗+涡流损耗5.变压器的有效值计算方法:变压器的有效值是指输入和输出电压的平均值。
在开关电源设计中,需要计算变压器的有效值来确定电压的稳定性。
变压器的有效值计算公式如下:有效值=峰值/根号2综上所述,开关电源变压器的设计计算方法主要包括变比计算、功率计算、绕组计算、损耗计算和有效值计算等方面。
通过合理的设计计算,可以确保开关电源变压器的性能和稳定性,进而提高开关电源的工作效率。
t Vp-p=lpk* Ton C min 二 C min Ipk Ton
Vp - p
反激开关电源输出电容计算 1、 设定开关工作频率:f=60kHz ,输出电流lo=1A ;根据变压器,输入、输出电压求实际 最大占空比Dmax=0.457 ; 2、 计算 Toff 、Ton : Toff=1/f*(1-Dmax)=9.05 To n=1/f*Dmax=7.62 3、 计算输出峰值电流: 2Io 2*1 Ipk= = 3.68A 1 - D 0.543 4、 根据反激式输出波形,来计算输出电容量: Vo 减少、Uo 也减小,即输出电解电容主要维持 t1到t2时间段电压。
贝U : 7.62us “a 「 l Cmi n=3.68* 233.7uF 120mV 5%- 20%,即Inppl=20%*1=0.2A 实际每个电解电容的纹 波电流 p 120mV “c C 宀…’心 6、 ESR= 600m 「」实际最大值 山 Iripple 0.2A 65*10“ 65*10° 小
7、 ESR= 278m 1」 经验公式
C min 233.7
注:ESR 值需要根据实际纹波电流大小而定,实际使用值比计算值应小得多;大概是最 大值的20%
左右或更小。
t。
开关电源公式
-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
开关电源设计参数
1、最大输入功率
2、输入整流桥电流方均根值
3、直流输入电压最大值
4、直流输入电压最小值
5、直流输入电压最小值
6、输入电容放电时间
7、输入电容放电能量
8、输入电容容量
容量经验值选取
115V -2uF/w 230V-1uF /w 85-275V-2-3uF/w
9、直流输入电压最小值
4
10、一次侧峰值电感电流
11、一次侧电流方均根值
12、一次电感
13、一次绕组匝数
14、二次绕组匝数
15、偏置绕组匝数
16、核算一次电感
17、核算一次侧峰值电感电流
18、核算最大磁通密度
19、核算气隙长度
20、骨架有效宽度
21、绕组有效截面积
22、一次绕组有效截面积
23、一次绕组导线规格
24、二次绕组有效截面积
25、偏置绕组有效截面积
26、一次绕组每层匝数
7
27、输出整流二极管最高向电压
28、二次电流最大值
29、二次电流方均根值
30、输出电容容量
31、输出滤波电容零频率
8
32、输出电感
33、启动电阻
34、启动时间
35、吸收网络电压
36、吸收电容
9
37、吸收电阻