开关电源拓扑计算公式
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《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。
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。
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 =-ti L ∆∆=-L dt di。
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。
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。
Buck电路1:电容的输入输出平均电流为0,在整个周期内电感平均电流=负载平均电流,所以有:I L=I o2:二极管只在sw关断时流过电流,所以I D=I L×(1-D)3:则平均开关电流I sw=I L×D4:由基尔霍夫电压定律知:Sw导通时:V IN=V ON+V O+V SW→V ON=V IN-V O-V SW假设V SW相比足够小≈V IN-V OV O=V IN-V ON-V SW≈V IN-V ON Sw关断时:V OFF=V O+V D →V O=V OFF-V D假设V D相比足够小≈V OFF(等效于电感电压) 5:由占空比可得: D=t ON/(t ON+t OFF)=V OFF/(V OFF+V ON)由4可得:D=V O/{(V IN-V O)+V O}D=V O/ V IN6:直流电流I DC=电感平均电流I L,即I DC≡I L=I o7:纹波电流I AC=ΔI/2=V IN(1-D)D/ 2Lf=V O(1-D)/2Lf8:由电感的电压公式,伏秒数,占空比及5可得ΔI =V ON×t ON/L=(V IN-V O)×D / Lf=(V IN-DV IN)×D / Lf=V IN(1-D)D / LfΔI/ t ON=V ON/L=(V IN-V O)/LΔI=V OFF×t OFF/L=V O T(1-D)/L=V O(1-D)/LfΔI/ t OFF=V OFF/L=V O/L电流纹波率r=ΔI/ I L=2I AC/I DC在临界导通模式下,I AC=I DC,此时r =2 见P51r=ΔI/ I L=V ON×D/Lf I L=(V IN-V O)×D/Lf I L=V OFF×(1-D)/Lf I L=V O×(1-D)/Lf I L9: 峰峰电流I PP=ΔI=2I AC=r×I DC=r×I L10:峰值电流I PK=I DC+I AC =(1+r/2)×I DC=(1+r/2)×I L=(1+r/2)×I O最恶劣输入电压的确定:V O、I o不变,V IN对I PK的影响:D=V O/ V IN V IN增加↑→D↓→ΔI↑, I DC=I O,不变,所以I PK↑要在V IN最大输入电压时设计buck电路p49-51例题:变压器的电压输入范围是15-20v,输出电压为5v,最大输出电流是5A。
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。
FLYBACK SWITCHING POWER SUPPLY各主要元件設計參考值1.洩放電阻的計算:經驗公式: R=T/2.21C時間T取1S, C為CX電容容量的總和(單位:uF)則24V/1.25A此MODEL的洩放電阻R為(因CX1=0.33uF)R=1/2.21*0.33 ≒1.37MΩ,取近似值1.5MΩ, R1,R2串聯750KΩ;所以R1,R2各取750KΩ2.S側整流二極體的計算:A:正向截止電壓額定值經驗公式: V d=1.2V InMax(N s/N p)則24V/1.25A在此MODEL下的整流二極體正向截止電壓的額定值為V d=1.2*264*1.414(16/60)≒120V 取值為200VB:最小峰值正向電流值經驗公式: I fm=2I out/(1-δmax)則24V/1.25A在此MODEL下的整流二極體最小峰值正向電流值為 I fm=2*1.25/(1-0.47)≒4.7A 取值為10A所以D4取BYQ28E 200 (10A/200V)3.功率晶體管的計算:A:MOS管V dss電壓值經驗公式: V cemax=V InMax/(1-δMax)則24V/1.25A在此MODEL下的MOS體管DS電壓值為V dssMax=370/(1-0.2)≒460V 取值為600VA:MOS管I d電流值經驗公式: I d=2P out/(ηV InδMax)I d=2*30/(0.8*107*0.4)≒1.75A 取值為5.1A所以MOS管Q2取值為SSS10N60A (5.1A/600V)4.P側輸入電解電容的計算:經驗公式: C=2P out則24V/1.25A此MODEL的電解電容C3容量為C=2*30=60uF 取經驗值為56uF/400V所以電容C3取值為56uF/400V5.整流橋的計算:經驗公式: I0=P out/(ηVin min PF)則24V/1.25A此MODEL的整流橋為I0=30/(0.8*90*0.6)≒0.69A 取經驗值為1A所以整流橋D5,D6,D7,D8均取為1N4007 (1A/1000V)6.變壓器參數的計算:為計算參數的方便,假設變壓器工作在不連續模式, 再通過調整初級電电感量,來確定其工作模式.(1). 基本參數的確定工作頻率 f=55KHz V In=100V(90~264V AC)D Max=0.48 △B=0.18 TV2Min=V F+V L+V O=0.8+0.2+24=25V 電流密度 J=4A/mm2(2). 磁芯選取經驗公式: A E=0.15P O1/2=0.15*301/2=0.82cm2取EI28磁芯 A E=86mm2(3). 參數計算N=V2Min(1-D Max)/(V In*D Max)=25(1-0.48)/(100*0.48)=0.2708I PK=2P0/(V In D Maxη)=2*30/(100*0.48*0.85)=1.47AL P=V In D Max/(I PK f)=100*0.48/(1.47*55*103)=0.6mHN S>N*I PK*L P/(△B*A E)=0.2708*1.47*0.6*10-3/(0.18*86*106)=15.4 T S取N S=16T SN P=N S/N=16/0.2708=59.08取N P=60T SN F=V F N S/V2Min=18*16/25=11.5 T S (SG6840 AUX電源V F=18V)取N F=12T S(4). 線徑計算I PK RMS=I PK(D Max/3)1/2=1.47(0.48/3)1/2=0.59AΦN P=(I PK RMS/Jπ)1/2*2=(0.59/4*3.14)1/2*2=0.43mm取ΦN P=0.45mmΦN S=(I0/Jπ)1/2*2=(1.25/4*3.14)1/2*2=0.63mm取ΦN S=0.65mm取ΦN F = 0.35mm以上計算所得參數需經驗證,以確保窗口面積是否合適,可適當調整.為讓系統在整個電壓範圍內工作穩定,效率最高,電感量需作进一步调整,使其在整个电压范围内,两种工作模式(连续模式﹑不连续模式)都有跑到.最终电感量调整在1.25mH.。
输入输出电压关系D TTonVin Vout ==开关管电流IoutIq =(max)1开关管电压VinVds =二极管电流)1(1D Iout Id −×=二极管反向电压VinVd =12、BOOST 电路输入输出电压关系D Ton T T Vin Vout −=−=11开关管电流11((max)1DIout Iq −×=开关管电压Vout Vds =二极管电流IoutId =1二极管反向电压VoutVd =13、BUCK BOOST 电路输入输出电压关系D DTon T Ton Vin Vout −=−=1开关管电流11((max)1DIout Iq −×=开关管电压VoutVin Vds −=二极管电流IoutId =1二极管反向电压VoutVin Vd −=1大比特压器论坛 p ://b b .b i g -b i t .c o m输入输出电压关系DDVin Vout −=1开关管电流)1((max)1DD Iout Iq −×=开关管电压VoutVin Vds +=二极管电流IoutId =1二极管反向电压VinVout Vd +=15、FLYBACK 电路输入输出电压关系LpIout VoutT D Vin Vout ×××=2开关管电流(max)1LpTonVin Iq ×=开关管电压NsNp Vout Vin Vds ×+=二极管电流IoutId =1二极管反向电压NpNs Vin Vout Vd ×+=16、FORW ARD 电路输入输出电压关系D NpNsT Ton Np Ns Vin Vout ×=×=开关管电流Iout NpNsIq ×=(max)1开关管电压VinVds ×=2二极管电流DIout Id ×=1大比特电子变压器论坛 ht t p ://b b s .b i g -b i t .c o m二极管反向电压NpNs Vin Vout Vd ×+=17、2SWITCH FORWARD 电路输入输出电压关系D NpNsT Ton Np Ns Vin Vout ×=×=开关管电流Iout NpNsIq ×=(max)1开关管电压VinVds =二极管电流DIout Id ×=1二极管反向电压NpNs Vin Vout Vd ×+=18、ACTIVE CLAMP FORWARD 电路输入输出电压关系D NpNsT Ton Np Ns Vin Vout ×=×=开关管电流Iout Np NsIq ×=(max)1开关管电压)11(DVin Vds −×=二极管电流DIout Id ×=1二极管反向电压DNp Ns Vin Vout Vd −××+=111变压器论坛 hp s .b i g -b i t .c o m输入输出电压关系D NpNsT Ton Np Ns Vin Vout ×=×=开关管电流Iout NpNsIq ×=(max)1开关管电压VinVds =二极管电流)21(21D IoutD Iout Id −×+×=二极管反向电压21Vin Np Ns Vd ×=10、PUSH PULL 电路输入输出电压关系D NpNsT Ton Np Ns Vin Vout ××=××=22开关管电流Iout NpNsIq ×=(max)1开关管电压VinVds ×=2二极管电流)21(21D IoutD Iout Id −×+×=二极管反向电压NpNs Vin Vd ×=1大变压器论坛 ht t p :s .b i g -b i t .c o m输入输出电压关系D NpNsT Ton Np Ns Vin Vout ××=××=22开关管电流Iout NpNsIq ×=(max)1开关管电压VinVds =二极管电流)21(21D IoutD Iout Id −×+×=二极管反向电压NpNs Vin Vd ×=112、PHASE SHIFT ZVT输入输出电压关系D NpNsT Ton Np Ns Vin Vout ××=××=22开关管电流Iout NpNsIq ×=(max)1开关管电压Vin Vds =二极管电流Iout Id ×=211二极管反向电压NpNs Vin Vd ×=1大比特变压器论坛 ht t p ://b b s .b i g -b i t .c o m。
开关电源拓扑结构回顾Lloyd H·Dixon Jr前言本文回顾了在开关电源中常用的三种基本电路系列即降压变换电路、升压变换电路和反激(或升降压)电路的特性,这三种电路均可以工作于电感断流或续流模式下。
工作方式的选择对整体电路特性有很大的影响。
所使用的控制方式也能有助于减少与拓扑和工作模式相关的问题。
三种以恒频率工作的控制方法包括:直接占空比控制、电压前馈、和电流模式(双环)控制。
本文还论述了三个基本电路的一些扩展,以及每种拓扑、工作模式、组合控制方法的相对优点。
一、三种基本拓扑结构:三种基本的拓扑结构降压式,升压式,反激式如图1所示。
串联式变换器(CUK)是反激式拓扑的倒置(不宜翻译为逆变,因其意思为DC-AC的变换),不作论述。
这三种不同的开关电路使用了三种相同的元件:电感,晶体管(晶体管包括三极管及MOSFET)和二极管,但是使用了不同的安放方式,(输出电容是滤波元件,不是开关电路的一部分)。
理论上,还有另外三种由这三种元件组成的T型结构的电路,但这三种是前面三种电路的简单镜像和在相反方向的耦合能量。
有一条在任何运行模式和控制方式下都适用于上述三种电路拓扑的原则:在稳态运行下,在每个开关周期内,电感两端的平均电压必须为零,否则平均感应电流将会改变,违反稳态前提。
三种基本电路系列的每一个在输入和输出电压、电流、占空比之间都有一个确定的关系。
例如:降压调整器的功能是使输出电压V0小于输入电压V in,并和它V in有相同的极性。
升压电路的作用是使V0大于V in,并且有相同的极性。
反激拓扑电路的作用是使V0既可大于也可小于V in,但是两者极性相反。
二、断流工作模式:在电感电流断续方式下,或者说“断流模式”下,降压、升压和反激电路的动作方式是相似的,电感电流在每个开关周期的最后部分期间为零(因此不连续)。
在每个周期的开始部分,感应电流从零增加,从输入端得到储存能量。
在周期的第二部分,所有储存的能量通过负载泄放,从输入端汲取能量到输出端。
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一.输入回路1.保险丝FUSEFUSE有1.MICRO FUSE 微型保险丝2. CERAMIC FUSE 陶瓷保险丝3. GLASS FUSE 玻璃管型保险丝4. SMD FUSE贴片型保险丝按熔断速度分为快熔型(FAST)慢熔型(SLOW)个人经验取值参考:1. Pin=Pout/Eff2. Vacmin=INPUT VOLTAGE取(AC电流值)Iac *2--- 3 倍值为FUSE值比较合适。
举例:ACin=90V—264V Pout=60WIac=(Pout/Eff)/Vacmin/PF= (60/0.8)/90/0.55=75/90/0.55=1.5A*2 =3A取 2.5A -3A/250V功率较大的,可以具实际情况减小125V FUSE只应用于低段电压,全范围电压用250V之FUSE。
倍压整流Iac=(Pout/Eff)/Vac/PFACINPUT:180VIac=(290/0.8)/180/0.6=3.36AACINPUT:90VIac=(290/0.8)/90/0.6=6.71A115V段在滤波前按90V算,之后可以按180V输入算.如变压器,MOS….等2. 热敏电阻热敏电阻电源主要用到NTC型的1.负温度系数NTC:电阻值随温度增加而减小2.正温度系数PTC:电阻值随温度增加而增加(学习电源知识请关注微信公众号:电源研发精英圈)输入电路的是抑制开机瞬间,防大电容开始充电时,呈现很低阻抗,产生大电流造成损坏。
当温度升高时,阻值变小,对电路的损耗很小。
取值:I =Pout/Eff/ACinmin/PF最少大于2倍电流值,在根据实际测试温度高低做调整。
可以根据实际经验和现有物料等取。
(学习电源知识请关注微信公众号:电源研发精英圈)经验:与FUSE的电流取值接近即可。
原文档:开关电源每个元器件计算细节,各种拓扑设计细节、认证测试注意细节、研发经验细节!.pdf下载方法:请看文章底部第一条留言3. 突波吸收器(压敏电阻 METAL OXIDE VARISTORS)电源常用三种:突波吸收器选取主要根据两点1. 电压值 –是运用在电路中该件的最大端电压,取最大端电压的110%-120%,低端常用241或271,高端电压常用471。
《开关电源》笔记三种基础拓扑(buck boost buck-boost )的电路基础: 1, 电感的电压公式dtdILV ==T I L ∆∆,推出ΔI =V ×ΔT/L2, sw 闭合时,电感通电电压V ON ,闭合时间t ON sw 关断时,电感电压V OFF ,关断时间t OFF3, 功率变换器稳定工作的条件:ΔI ON =ΔI 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 ×ΔI ON /Δt ON ,V OFF =L ×ΔI OFF /Δt OFF ,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 =t ON /T =t ON /(t ON +t OFF )→t ON =D/f =TD→t OFF =(1-D )/f电流纹波率r P51 52r =ΔI/ I L =2I AC /I DC 对应最大负载电流值和最恶劣输入电压值ΔI =E t /L μH E t =V ×ΔT (时间为微秒)为伏微秒数,L μH 为微亨电感,单位便于计算 r =E t /( I L ×L μH )→I L ×L μH =E t /r →L μH =E t /(r* I L )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 =ΔI/ I L =2I AC /I DC 在临界导通模式下,I AC =I DC ,此时r =2 见P51 r =ΔI/ I L =V ON ×D/Lf I L =V O FF×(1-D )/Lf I L →L =V ON ×D/rf I L 电感量公式:L =V O FF×(1-D )/rf I L =V ON ×D/rf I L 设置r 应注意几个方面:A,I PK =(1+r/2)×I L ≤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。
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。
05(二极管)去磁双正激变换器的功率器件设计公式
(1)二极管去磁双正激变换器的电路图:
(2)二极管去磁双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S1,S2:
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。
06谐准去磁正激变换器的功率器件设计公式
(1)谐准去磁正激变换器的电路图:
(2)谐准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。
07有源去磁正激变换器的功率器件设计公式
(1)有源去磁正激变换器的电路图:(2)有源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。
08对称驱动半桥变换器的功率器件设计公式
(1)对称驱动半桥变换器的电路图:
(2)对称驱动半桥变换器的主要稳态规格:
(3)功率器件的稳态应力:
有源开关S1,S2:
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。
09对称驱动全桥变换器的功率器件设计公式
(1)对称驱动全桥变换器的电路图:
(2)对称驱动全桥变换器的主要稳态规格:
(3)功率器件的稳态应力:
有源开关S1(S3),S2(S4):
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。
10对称驱动推挽变换器的功率器件设计公式
(1)对称驱动推挽变换器的电路图:
(2)对称驱动推挽变换器的主要稳态规格:
(3)功率器件的稳态应力:
有源开关S1,S2:
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。
11对称驱动推挽正激变换器的功率器件设计公式
(1)对称驱动推挽正激变换器的电路图:
(2)对称驱动推挽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S1,S2:
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。
12不对称驱动半桥变换器的功率器件设计公式
(1)不对称驱动半桥变换器的电路图:
(2)不对称驱动半桥变换器的主要稳态规格:
(3)功率器件的稳态应力:
有源开关S1,S2
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。
13对称驱动推挽Boost 变换器的功率器件设计公式
(1)对称驱动推挽Boost 变换器的电路图:(2)对称驱动推挽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S1,S2:
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。
14反激变换器的功率器件设计公式
(1)反激变换器的电路图:(2)反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。