反激式变压器自动计算表格
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符号数值单位数值范围表达式step1:规格最小交流输入电压最小值Vin,min85VAC>85最大交流输入电压Vin,max265VAC<265最大占空比(设定)Dmax0.45开关电源一般不超过0.45(n*(Vo+Vf))/(SQRT(2)*Vinmin+n*(Vo +Vf))效率(设定)η0.8根据电源设计估算输入功率Pin7.875(Vout*Iout)/η开关频率f60kHz根据电源设计估算开关周期(计算)T16.67us1/f输出电压(设定)Vout18VDC根据电源输出要求输出电流(设定)Iout0.35A根据电源输出要求step2:变压器参数原边峰值电流Ipk0.291162A2Pin/(Dmax*Vinmin*SQRT(2))原边有效电流Irms0.065511A Pin/(Vinmin*SQRT(2))原边电感Lp 3.10mH(Vinmin*SQRT(2)*Dmax)/(Ipk*f)磁芯规格Ap583.3333J一般选4.5A/mm^2,ΔB一般取0.2-0.26Ap=Ae*Aw或(5Po/ΔB*J*f)*10^3磁芯截面积(设定)Ae30mm2根据计算的AP值=Ae*Aw选择磁芯Aw=(E-D)*F=>变压器规格尺寸变压器气隙计算Lg0.27475mm(0.4πLP(Ipk^2))/(Ae*(ΔB^2))变压器匝比n 5.259(Vinmin*SQRT(2)*Dmax)/((Vo+0.7)*( 1-Dmax))原边匝数Np150.2602T(LP*Ipk)*10^3/(Ae*ΔB)次级匝数NS28.569T NP/NS=n辅助匝数NA22.917一般辅助绕组Vcc设定15VDC NS/NA=(Vo+0.7)/Vcc 反激式开关电源变压器设计数据表。
符号数值单位数值范围表达式step1:规格最小交流输入电压最小值Vin,min85VAC>85最大交流输入电压Vin,max265VAC<265最大占空比(设定)Dmax0.45开关电源一般不超过0.45(n*(Vo+Vf))/(SQRT(2)*Vinmin+n*(Vo +Vf))效率(设定)η0.8根据电源设计估算输入功率Pin7.875(Vout*Iout)/η开关频率f60kHz根据电源设计估算开关周期(计算)T16.67us1/f输出电压(设定)Vout18VDC根据电源输出要求输出电流(设定)Iout0.35A根据电源输出要求step2:变压器参数原边峰值电流Ipk0.291162A2Pin/(Dmax*Vinmin*SQRT(2))原边有效电流Irms0.065511A Pin/(Vinmin*SQRT(2))原边电感Lp 3.10mH(Vinmin*SQRT(2)*Dmax)/(Ipk*f)磁芯规格Ap583.3333J一般选4.5A/mm^2,ΔB一般取0.2-0.26Ap=Ae*Aw或(5Po/ΔB*J*f)*10^3磁芯截面积(设定)Ae30mm2根据计算的AP值=Ae*Aw选择磁芯Aw=(E-D)*F=>变压器规格尺寸变压器气隙计算Lg0.27475mm(0.4πLP(Ipk^2))/(Ae*(ΔB^2))变压器匝比n 5.259(Vinmin*SQRT(2)*Dmax)/((Vo+0.7)*( 1-Dmax))原边匝数Np150.2602T(LP*Ipk)*10^3/(Ae*ΔB)次级匝数NS28.569T NP/NS=n辅助匝数NA22.917一般辅助绕组Vcc设定15VDC NS/NA=(Vo+0.7)/Vcc 反激式开关电源变压器设计数据表。
输入电压Vin(V)输出电压Vo(V)输出电流(Io)二极管压降V f (V)开关频率fs(Hz)451210.4350000副边极限电流ΔIsmax(A)副边电感量Ls=Lp/n 2(uH)匝数比n=Np/Ns磁截面积Ae(mm 2)磁通密度ΔB(T)2.39309523825.00945181.09523809511.40.25占空比DVo+Vf(V)23.18%12.4ΔI SB (A)D off =1-DLs=Lp/n 2(uH)1.08819206476.82%25.0094518副边峰值电流ΔIsp(A)工作状态1.846CCM模式副边实际峰值电流计算由公式Io=ΔIo*ΔTs/2,可得ΔTs=2Io/ΔIo;将ΔI SB 公式代入ΔIo,ΔTs代替D off ,得到ΔTs=[1、当D off >ΔTs时,在t off 时间内,电感可以完成放电,电路工作在DCM状态,此时ΔI SP =(Vo+Vf)*2、当D off =ΔTs时,在t off 时间内,电感刚好完成放电,因此,电路工作在DCM/CCM模式临界点,3、当D off <Δts时,在toff 时间内,若放电电流从0开始变化,无法提供足够的能量,因此存在直流 此时ΔI SP =ΔI SB +ΔIs,∵ 根据梯形体积公式Io=[ΔIs+(ΔI SB +ΔIs)]*D off /2,得到ΔIs=Io/D off -ΔI SB /2 ∴ ΔI SP=ΔI SB +ΔIs=Io/D off +ΔI SB /2已知量原边、副边极限电流计算(磁饱和电流由公式Ns=Ls*ΔIsmax/(ΔB*Ae),可得ΔIsmax=(ΔB*Ae*Ns)占空比计算由公式n=Vin/(Vo+Vf)*D/(1-D),可得D=n(Vo+Vf)/((n*(Vo+Vf)临界状态电感输出峰值电流计算由公式Ls=(Vo+Vf)*D off /(ΔI SB *fs),可得ΔI SB =(Vo+Vf)*D off /(Ls*fs)原边匝数Np副边匝数Ns原边电感量Lp(uH)232130副边峰值原边峰值原边极限电流ΔIpmax(A)1.8461.6852.185开关关闭时间占比D off =1-D 电流变化时间占比ΔTs76.82%118.82%I OB (A)Ts代替D off ,得到ΔTs=[2Io*Ls*fs/(Vo+Vf)]0.5态,此时ΔI SP =(Vo+Vf)*ΔTs/(Ls*fs);在DCM/CCM模式临界点,此时ΔI SP =ΔI SB ;足够的能量,因此存在直流分量,电路工作在CCM模式下,o/D off -ΔI SB /20.41795704和电流)ΔIsmax=(ΔB*Ae*Ns)/Lsn(Vo+Vf)/((n*(Vo+Vf)+Vin)临界状态输出电流计算I OB =ΔI SB *D off /2。
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。
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。
反激式开关电源变压器快速计算
单片单端(双单)反激小功率开关电源,已广泛应用,对变压器的设计是关键,各个人设计思路不同,方法也不同,我的设计方法如下:
输入电压90V-260V交流
1.确定反激工作模式,是CCM,还是DCM
2.计算总功率:Pout
3.设定占空比,计算匝比,Np/Ns=Vdcmin*Dmax/(Vo Vf)*(1-Dmax)=n
4.计算原边匝数Np
Np=Vdcmin*Dmax/Bm*Ae
5.计算付边匝数Ns按匝比计算
Ns=Np/n
6.计算反馈匝数匝比:nf=Vdcmin*Dmax/(V1Vf)*(1-Dmax)
反馈匝数:Nf=Np/nf
7.计算原边电流:Ipk=Pout/η*Vdcmin*Dmax*0.7
8.计算原边电感量Lp=Vdcmin*Ton/Ipk*Krp
9.计算气隙Lg=0.4∏*Np^2*Ae*10^-8/Lp
10.验证是否进入连续状态。
磁芯的选取按磁芯的功率Po=m*f*Ae*Ac,选取磁芯(关于P0问题可参阅铁氧体的输出功率)按计处线径的方法计算线径。
(可参阅:CCM模式下反激变压器设计)
这样设计变压器快速准确。
当然进一步优化要自已调整.参考电路:。
变压器计算表格
变压器计算通常涉及一系列参数和公式。
以下是变压器计算表格中可能包含的一些参数和计算项:
| 参数 | 定义 | 计算公式 |
| -------------- | -------------------------------------- | -------------------------------------------------- |
| 输入电压(Vin) | 输入电源的电压 | |
| 输出电压(Vout)| 输出电源的电压 | |
| 输入电流(Iin) | 输入电源的电流 | Iin = P / Vin (其中P为输入功率) |
| 输出电流(Iout)| 输出电源的电流 | Iout = P / Vout (其中P为输出功率) |
| 额定容量(VA) | 变压器的额定容量 | |
| 额定电流(Irated)| 变压器的额定电流 | Irated = VA / Vrated (其中Vrated为额定电压) |
| 变比(a) | 输入电压和输出电压之间的变比 | a = Vin / Vout |
| 转换效率(η) | 从输入到输出的电能传输效率| η = (Pout / Pin) * 100% |
| 短路电流(Isc) | 变压器的短路电流 | Isc = VA / (%Z * Vrated) (其中%Z为短路阻抗百分比) |
| 空载电流(I0) | 变压器的空载电流 | I0 = VA / Vrated | 这个表格包含了一些常见的变压器计算参数和相关的计算公式。
具体的计算取决于你所处理的变压器的类型和规格。
在实际应用中,你可能需要查阅变压器的技术规格和标准,以确保计算的准确性和合规性。
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计算变压器1. 已知参数:最小输入电压VIN(min)=85V最大输入电压VIN(min)=264V输出电压VO=12V输出电流IO=2A输出功率PO=24W设定效率=0.8PFC开关频率=65KHZ开关周期T=15.3846154us2.计算初次侧电流设定反射电压VOR=85V 设定最低输入电压情况下最大占空比Dmax=0.41425021计算最大导通时间TON=6.37308011uS计算输入平均电流Iiav=0.24960479A设定KRP=0.67计算DeltaI=0.60707639计算输入端峰值电流Iipk=0.90608416A计算输入电流有效值Iirms=0.40388208A3.选择合适的磁芯:计算所需磁芯的窗口乘积-Aneed=2000mm^4选择磁芯EFD25电感系数AL=uH/N^2有效磁芯截面积Ae=58mm^2窗品面积Aw=67.89mm^2有效磁路长度Le=mm有效体积Ve=mm^3窗口乘积3937.62mm^4 4.计算初次级匝数计算导通时间Ton=6.37308011usToff=9.01153527us计算初级匝数np=66.0328016匝计算初次级匝比n=6.8计算次级匝数ns=9.71070612匝5.计算初级电感Lp计算初级电感量Ip=1261.75307uH6.计算初次级电流输出电流峰值Iopk=6.16137231A输出电流有效值Iorms=3.26578961A选取电流密度J=6A/mm^2计算初级线圈直径Di=0.29283086mm计算次级线圈直径Do=0.83269057mm7.验证BmaxBmax=0.29850746T提示:密码1111,请勿更改70V-120V之间Dmax=VOR/(VOR+1.414*VINMIN)Iiave=p0/效率/1.414/VinminKRP=DeltaI/IpkIrms=Iipk*((krp^2/3-krp+1)*D)^0.5PO=6500*PO/(DeltaB*J*F) DeltaB=0.2T;J=6A/MM^2;Ton=T*Dnp=1.414*Vinmin*Ton/DeltaB/Aens=np/nIp=1.414*VINmin*TON/DeltaIIopk=Iipk*nIrms=Iopk*((krp^2/3-krp+1)*(1-D))^0.5D=(4*Iirms/3.14/j)^0.5Bmax=L*Iipk/Ae/nPFC电感计算-CCM。