开关电源学习笔记(含推导公式)

开关电源训练笔记一、初识开关电源哎呀，开关电源这玩意儿可真是个神奇的存在呢！就像一个超级管家，精准地控制着电能的分配。

我刚开始接触它的时候，那真是一头雾水，完全不知道从哪儿下手。

导师看着我迷茫的眼神，笑着说：“这就像学骑自行车，一开始觉得难，等掌握了平衡就简单了。

”你看，开关电源不也是这样吗？那些复杂的电路就像自行车的各个零件，得先认识它们才能让整个电源运转起来。

二、电路结构探秘这开关电源的电路结构啊，那叫一个复杂！就像是一座神秘的迷宫，各种元件就像是迷宫里的一道道关卡。

我和小组的伙伴们一起研究，有个同学说：“这感觉就像在解一个超级复杂的谜题，每个元件都是一个小线索。

”比如说那个变压器，它就像是一个电能的搬运工，把电压升高或者降低。

要是没有它，电能可就没法按照我们想要的方式分配啦。

三、关键元件分析开关电源里有不少关键元件呢。

像开关管，这可是个厉害的角色，就像一个闸门的守卫。

我问师兄：“这开关管到底有多重要啊？”师兄瞪大了眼睛说：“这就好比人的心脏啊，要是它出问题了，整个电源都得歇菜！”还有那些电容、电感，它们就像一对配合默契的小伙伴，一个储存电能，一个抵抗电流的变化。

没有它们的协作，电源的性能可就大打折扣喽。

四、工作原理大揭秘开关电源的工作原理可真是让我费了不少脑筋。

有时候我就在想，这电能一会儿开一会儿关的，怎么就能稳定输出呢？就好像一个人在走钢丝，还能稳稳当当的。

我的老师给我解释：“这是因为有反馈电路在不断地调整呢，就像你的眼睛在走路的时候不断给大脑反馈信息，让你能保持平衡。

”这个反馈电路时刻监测着输出电压，一旦发现不对劲儿，就赶紧调整开关管的开关频率，确保输出的电能稳定可靠。

五、散热问题不容忽视在研究开关电源的过程中，散热问题可把我们折腾得够呛。

这电源工作起来就像一个小火炉，要是热量散不出去，那可就危险了。

我和小伙伴们就像热锅上的蚂蚁，急得团团转。

有个小伙伴开玩笑说：“这电源要是会说话，肯定在喊‘热死我啦，快给我降降温！’”我们给它加上散热片，就像给它穿上了一件散热的铠甲，热量就能更快地散发出去，电源也能更稳定地工作了。

《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。

输入输出电压关系DTTonVin 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DTon T T Vin Vout −=−=11开关管电流11((max)1DIout Iq −×=开关管电压VoutVds =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DDTon 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VinVds =二极管电流Iout Id ×=211二极管反向电压NpNs Vin Vd ×=1。

开关电源学习笔记开关电源学习笔记阅读书记名称《集成开关电源的设计调试与维修》开关电源术语：效率：电源的输出功率与输入功率的百分比。

其测量条件是满负载，输入交流电压标准值。

ESR：等效串联电阻。

它表示电解电容呈现的电阻值的总和。

一般情况下，ESR值越低的电容，性能越好输出电压保持时间：在开关电源输出电压撤消后，依然保持其额定输出电压的时间。

启动浪涌保护：它属于保护电路。

它对电源启动时产生的尖蜂电流起限制作作用。

为了防止不必要的功率损耗，在设计这一电路时候，一定要保证滤波电容充满电之前，就起到限流的作用。

隔离电压：电源电路中的任何一部分与电源基板之间的最大电压。

或者能够加在开关电源的输入与输出端之间的最大直流电压。

线性调整率：输出电压随负载在指定范围内的变化百分率。

条件是线电压和环境温度不变。

噪音和波纹：附加在直流信号上的交流电压的高频尖锋信号的峰值。

通常是mV度量。

隔离式开关电源：一般指开关电源。

它从输入的交流电源直接进行整流滤波，不使用低频隔离变压器。

输出瞬态响应时间：从输出负载电路产生变化开始，经过整个电路的调节作用，到输出电压恢复额定值所需要的时间。

过载过流保护：防止因负载过重，是电流超过原设计的额定值而造成电源的损坏的电。

远程检测：电压检测的一种方法。

为了补偿电源输出的电压降，直接从负载上检测输出电压的方法。

软启动：在系统启动时，一种延长开关波形的工作周期的方法。

工作周期是从零到它的正常工作点所用的时间。

快速短路保护电路：一种用于电源输出端的保护电路。

当出现过压现象时，保护电路启动，将电源输出端电压快速短路。

占空比：开关电源中，开关元件导通的时间和变换工作周期之比。

元件选择和电路设计：一：输入整流器的一些参数最大正向整流电流：这个参数主要根据开关电源输出功率决定，所选择的整流二极管的稳态电流容量至少应是计算值的2倍。

峰值反向截止电压（PIV）：由于整流器工作在高压的环境，所以它们必须有较高的PIV值。

《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。

开关电源输出电压计算公式（原创版）目录1.开关电源输出电压计算公式概述2.计算公式的推导过程3.计算公式的应用实例4.注意事项及结论正文一、开关电源输出电压计算公式概述开关电源是一种采用现代电力电子技术，通过开关管的开通和关断，实现输入电压和输出电压之间能量传递的电源。

在开关电源设计中，计算输出电压是一个关键环节。

本文将介绍一种常用的开关电源输出电压计算公式，并详细阐述其推导过程及应用实例。

二、计算公式的推导过程在开关电源系统中，通常采用 Buck 电路（降压电路）作为输出电压的调整电路。

Buck 电路的工作原理是：在输入电压的作用下，开关管进行开关操作，使得电感上的电流呈锯齿波形，从而实现输出电压的调节。

根据电感上的电流与输出电压之间的关系，可以得到开关电源输出电压的计算公式如下：输出电压 = 输入电压× (开关周期中电感电流的平均值)其中，开关周期中电感电流的平均值可以通过以下公式计算：平均电感电流 = (电感电流的最大值 + 电感电流的最小值) / 2由于电感电流的波形为锯齿波，其最大值和最小值可以通过以下公式计算：最大电感电流 = (开关电流增益×输入电压) / (开关电流增益 + 电感阻抗)最小电感电流 = (开关电流增益×输入电压) / (开关电流增益 - 电感阻抗)三、计算公式的应用实例假设一个开关电源系统的输入电压为 220V，开关电流增益为 1.2，电感阻抗为 0.1Ω，求该开关电源系统的输出电压。

根据公式，可得：平均电感电流 = (最大电感电流 + 最小电感电流) / 2= [(1.2 × 220) / (1.2 + 0.1) + (1.2 × 220) / (1.2 - 0.1)] / 2= 110A输出电压 = 输入电压×平均电感电流= 220V × 110A= 24200V因此，该开关电源系统的输出电压为 24200V。

开关电源设计中最常用的几大计算公式汇总一、MOSFET开关管工作的最大占空比Dmax：式中：Vor为副边折射到原边的反射电压，当输入为AC 220V时反射电压为135V；VminDC为整流后的最低直流电压；VDS为MOSFET功率管导通时D与S极间电压，一般取10V。

二、变压器原边绕组电流峰值IPK为:式中：η为变压器的转换效率；Po为输出额定功率，单位为W。

三、变压器原边电感量LP:式中：Ts为开关管的周期(s)；LP单位为H。

式中：Ae为磁芯的有效截面积(cm2)；△B为磁芯工作磁感应强度变化值(T)；Lp单位取H，IPK单位取A，lg单位为mm。

五、变压器磁芯反激式变换器功率通常较小，一般选用铁氧体磁芯作为变压器磁芯，其功率容量AP为式中：AQ为磁芯窗口面积，单位为cm2；Ae为磁芯的有效截面积，单位为cm2；Po是变压器的标称输出功率，单位为W；fs为开关管的开关频率；Bm为磁芯最大磁感应强度，单位为T；δ为线圈导线的电流密度，通常取200～300A/cm2，η是变压器的转换效率；Km为窗口填充系数，一般为0.2~0.4；KC为磁芯的填充系数，对于铁氧体为1.0。

根据求得的AP值选择余量稍大的磁芯，一般尽量选择窗口长宽之比较大的磁芯，这样磁芯的窗口有效使用系数较高，同时可以减少漏感。

六、变压器原边匝数NP:式中：△B为磁芯工作磁感应强度变化值(T)，Ae单位为cm2，Ts单位为s。

式中：VD为变压器二次侧整流二极管导通的正向压降。

八、功率开关管的选择开关管的最小电压应力UDS一般选择DS间击穿电压应比式(9)计算值稍大的MOSFET功率管。

九、绕组电阻值R：式中：MUT为平均每匝导线长度(cm)；N为导线匝数；为20℃时导线每cm的电阻值(μΩ)。

十、绕组铜耗PCU为：原、副边绕组电阻值可通过求绕组电阻值R的公式求出，当求原边绕组铜耗时，电流用原边峰值电流IPK 来计算;求副边绕组铜耗时，电流用输出电流Io来计算。

开关电源设计计算公式开关电源是一种能将交流电转换为直流电的电源，其特点是高效率、体积小、功率密度高。

开关电源的设计可分为两个部分：功率部分和控制部分。

功率部分主要包括输入滤波电路、整流电路、滤波电路和开关变换电路等；控制部分主要包括PWM控制电路和反馈控制电路等。

下面将详细介绍开关电源设计的计算公式。

1.输入电压计算公式：开关电源的输入电压可以由交流电源转换得到。

常用的交流电压为220V或110V。

对于220V交流电压来说，经过整流和滤波后，得到的平均电压为：Vavg = Vpk / π其中，Vavg为平均电压，Vpk为峰值电压。

2.输出电压计算公式：开关电源的输出电压取决于开关变换电路的设计。

常见的开关变换电路包括降压变换、升压变换和变换。

a.降压变换电路：降压变换电路是将输入电压通过变压器降低得到所需的输出电压。

降压变换电路的输出电压计算公式为：Vo = Vin * (D / (1-D))其中，Vo为输出电压，Vin为输入电压，D为占空比。

b.升压变换电路：升压变换电路是将输入电压通过变压器升高得到所需的输出电压。

升压变换电路的输出电压计算公式为：Vo = (Vin / (1-D)) * D其中，Vo为输出电压，Vin为输入电压，D为占空比。

c.变换电路：变换电路是将输入电压通过变压器升高或降低得到所需的输出电压。

变换电路的输出电压计算公式为：Vo = (Vin / (1-D1)) * D1 * (1-D2)其中，Vo为输出电压，Vin为输入电压，D1和D2为占空比。

3.电流计算公式：开关电源的电流计算包括输入电流和输出电流。

a.输入电流计算公式：输入电流计算公式为：Iin = Pout / (η * Vin)其中，Iin为输入电流，Pout为输出功率，η为开关电源的效率，Vin为输入电压。

b.输出电流计算公式：输出电流计算公式为：Iout = Pout / Vo其中，Iout为输出电流，Pout为输出功率，Vo为输出电压。

开关电源学习笔记一、 开关电源常用的拓朴结构（常用的有5种）：1、正激电路(常用于低压大电流，功率100至500W线路)电路的工作过程：当开关S开通后，变压器绕组N1两端的电压为上正下负，与其耦合的N2绕组两端的电压也是上正下负。

因此VD1处于通态，VD2为断态，电感L的电流逐渐增长；当开关S关断后，电感L通过VD2续流，VD1关断。

S关断后变压器的激磁电流经N3绕组和VD3流回电源。

变压器的磁心复位：开关S开通后，变压器的激磁电流由零开始，随着时间的增加而线性的增长，直到S关断。

为防止变压器的激磁电感饱和，必须设法使激磁电流在S关断后到下一次再开通的一段时间内降回零，这一过程称为变压器的磁心复位。

正激的理想波形为：变压器的磁心复位时间为：Tist=N3*Ton/N1输出电压：输出滤波电感电流连续的情况下：Uo/Ui=N2*Ton/N1*T磁心复位过程:2、反激电路（常用于100W以下）反激电路中的变压器起着储能元件的作用，可以看作是一对相互耦合的电感。

电路的工作过程：当开关S开通后，N1电压上正下负，N2电压下正上负，所以VD处于断态，N1绕组的电流线性增长，电感储能增加；当开关S关断后，N1绕组的电流被切断，变压器中的磁场能量通过N2绕组和VD向输出端释放。

S 关断后的电压为：us=Ui+N1*Uo/N2反激电路的工作模式：电流连续模式：当S开通时，N2绕组中的电流尚未下降到零，输出电压关系：Uo/Ui=N2*ton/N1*toff 电流断续模式：S开通前，N2绕组中的电流已经下降到零，输出电压高于上式的计算值，并随负载减小而升高，在负载为零的极限情况下，因此反激电路不应工作于负载开路状态。

反激电路的理想化波形：3、半桥电路电路工作过程：S1与S2交替导通，使变压器一次侧形成幅值为Ui/2的交流电压。

改变开关的占空比，就可以改变二次侧整流电压ud的平均值，也就改变了输出电压Uo。

当 S1导通时，二极管VD1处于通态；S2导通时，二极管VD2处于通态；当两个开关都关断时，变压器绕组N1中的电流为零，VD1和VD2都处于通态，各分担一半的电流。

开关电源设计常用公式Pin(av):额定输入功率.fac(min):交流最小频率(40-75Hz)输入电容:Cin=0.3Pin(av)/fac(min)*Vin(min)*V²ripple(p-p)功率电阻:Rsc=Vsc(max)/Ipk输出电容:Cout=Iout(max)*(1-Dmin)/f*Vripple(pk-pk)库仑定律:I=V*C/△T=>V=I*△T/C波行周期:Ts=1/f频率:f=1/Ts占空比:D=ton/Ts储能电感:L=Eout*toff/0.25*Iout;L=(Vin(max)-Vo)*Ton/1.4*Io(min);L=AL*N²;EL=LI²磁感应强度增量:△B=V*D/N*Ae*f反激匝比:n=Ns/Np=(Vo+Vd/Vs(min))*Ts/ton(max)反激输出功率:Po=1/2*Lp*Ipk²*f输入峰值电流:Ipk=2Po/Vs*Dmax反激原边电感量:Lp=Vs(min)*Dmax*Ts/Ipk反激原边匝数:Np=Lp*Ipk/△B*Ae[Lp-原边电感量﹑]反激副边匝数:Ns=(Vo+Vd)*(1-Dmax)*Np/Vs(min)*Dmax[Vd-输出二极管压降﹑Dmax-占空比﹐Vs(min)-输入最低电压]正激原边电流:Ic=Pi/Dmax*Vs(min)正激原边有效值电流:Ip=Pin/Vs(min)*0.71导线直径:Dwp=1/Rp√4sp/π(Sp=Ip/j(mm²);Is=Io/1.414;Ss=Is/j)单管正激原边匝数:Np=Vs(max)*ton/△B*Ae;△Bmax=△Bac*Vs(max)/Vs正激匝比:n=Ns/Np=(Vo+Vd/Vs(min))*toff/ton单管正激副边匝数:Ns=Vo*Np*Ts/Vs(min)*ton双管正激副边匝数:Np=Vs(max)*ton/△B*Ae;△Bmax=△Bac*Vs(max)/Vs双管正激副边匝数:Ns=1.1(Vout+Vfwd)/Np*Vin(min)*Dmax(0.95);推挽式输出电压:Vo=(Vs*ton/(ton+toff))*(Ns/Np)推挽式原边匝数:Np=Vs(min)*N/V;N/V=ton/△B*Ae=ton/φ推挽式,半桥,全桥式匝比:n=Ns/Np=(2(Vo+Vdf)/Vs(min))*Ts/ton(max)半桥,全桥式输出电压:Vo=(1/2*Vs*2D)/2n=Vs*ton*Ns/Np*2Ts半桥,全桥式原边匝数:Np=Vs(max)*ton/△B*Ae;△Bmax=△Bac*Vs(max)/Vs电感电流连续时需要的电感量:L=Vo*toff/2*Io(min)电感电流断续时需要的电感量:L=(vi-vo)*ton/0.2*Io=5(vi-vo)*vo/vi*Io*f正激类和Buck电流连续时需要的电感量:L≧Vo*toff/△I;断续时:L≦Vo*toff/△IBoot,Buck/Boot电感电流连续时需要的电感量:L≧Vi*ton/△I;断续时::L≦Vi*ton/△I通常Ipk值算法还有:Ipk=K*Po/Vin(min):反激:K=5.5;正激,半桥:K=2.8;推挽,全桥:K=1.4。

开关电源设计常用公式开关电源是一种将原始交流电转换为恒定直流电的电源，因其高效率和小体积常被广泛应用于电子设备中。

在开关电源设计中，有一系列的常用公式可以帮助工程师进行计算和设计。

本文将介绍一些常用的开关电源设计公式。

1.输入电源和输出电源的电压关系：输出电压（Vout）等于输入电压（Vin）乘以变压器变比（n）（同步整流电路）或者（n+1）（非同步整流电路）：Vout = n * Vin（同步整流）Vout = (n+1) * Vin（非同步整流）2.输入电源和输出电源的电流关系：输出电流（Iout）等于输入电流（Iin）乘以变压器变比的倒数（n）：Iout = Iin / n3.输入电源和输出电源的功率关系：输入功率（Pin）等于输出功率（Pout）乘以开关电源的效率（η）：Pin = Pout / η4.输入和输出功率的计算公式：输入功率（Pin）等于输入电压（Vin）乘以输入电流（Iin）：Pin = Vin * Iin输出功率（Pout）等于输出电压（Vout）乘以输出电流（Iout）：Pout = Vout * Iout5.输出电流和输出电压之间的关系：输出电流（Iout）等于输出功率（Pout）除以输出电压（Vout）：Iout = Pout / Vout6.开关管的占空比与输出电压之间的关系：占空比（D）等于（Vout - Vin）/ Vout：D = (Vout - Vin) / Vout7.输出电压和开关管导通时间的关系：输出电压（Vout）等于开关管导通时间（Ton）除以开关周期时间（T）乘以输入电压（Vin）：Vout = Vin * Ton / T8.输出电压和输出电感电流的关系：输出电感电流（Iout，L）等于输出电压（Vout）的变化速率乘以输出电感的电感值（L）：Iout，L = dVout / dt * L9.输出电压和输出电感电流的关系：输出电感的电感值（L）等于输出电感的能量（E）除以输出电压（Vout）的二次方：L = E / (Vout^2)以上就是一些常用的开关电源设计公式，这些公式可以用于帮助工程师计算和设计开关电源的各项参数。

第三章离线式变换器设计与磁学技术3．1 反激变换器磁学习技术3．1．1 变压器绕组极性匝比n=n p/n s，其中n p为一次绕线匝数，n s为二次绕线匝数3．1．2 反激变换器中变压器功能及占空比R ：表示折算电压变压器原理中的电压关系V PV S=nV P:一次绕组电压V S:二次绕组电压L P：二次绕组悬空（无电流流过）时测的一次电感L S：二次绕组悬空无电流时测的二次电感电流比方程：I P I S =1n≡I P×n=I S变压器参数计算规则如下：已知一次电压求二次电压，需除以匝比，已知二次电压求一次电压，则需要乘以匝比。

电流计算规则相反，已知一次电流求二次电流，需乘以匝比，已知二次电流求一次电流，则需要除以匝比。

3．1．3 等效的buck-boost模型3．1．4 反激变换器电流纹波率3．1．5 漏感3．1．6 齐纳管钳位损耗3．1．7 二次漏感同样影响一次侧3．1．8 有效一次漏感电感测量3．1．9 实际例——反激变压器设计74W的常用输入（90V～270VAC）反激变换器，欲设计输出5V/10A和12V/2A。

设计合适的反激变换器，假定开关频率为150kHz。

同时，尽量使用较经济的额定值为600V 的MOSFET。

1)：确定V OR与V Z最大输入电压时，加在变换器上的整流直流电V INMAX=√2×VAC MAX=√2×270=382VMOS管额定电压为600V，取30V裕量，所以漏极电压不超过570V。

由于漏极电压V IN+V Z于是有V IN+V Z为最高电压峰值电压，V OR在此之内。

V IN+V Z=382+V Z≤570V Z≤570−382=188V需选择标准的180V稳压管。

由于V ZV OR=1.4时，钳位损耗最低，因此选择此比值为最优比。

则有V OR=V Z1.4≈128V2)：匝比假设5V输出二极管正向压降为0.6V，则匝比为：电压要求高的一组计算匝比n=V ORV O+V D=1285.6=22.863)：最大占空比（理论值）最恶劣的电压为：V INMIN=√2×VAC MIN=√2×90=127V 最小输入电压时占空比为：D=V ORV OR+V INMIN=128128+127=0.5（buck_boost）这是为100%效率。

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。

开关电源计算公式开关电源是一种常见的电源类型，它通过控制开关管的导通和截断来实现电压转换调节的功能，广泛应用于电子设备和电力系统中。

开关电源的计算公式涉及到多个参数和电路特性，下面将详细介绍。

一、基本参数：1.输入电压（Vi）：即电源供电的电压大小，用V表示，比如220V、110V等。

2.输出电压（Vo）：即开关电源输出的电压大小，用V表示，比如+12V、+24V等。

3.输出电流（Io）：即开关电源输出的电流大小，用A表示，比如2A、5A等。

二、功率计算：功率是电流和电压的乘积，开关电源的功率计算公式为：P=Vo×Io三、效率计算：效率是输出功率与输入功率的比值，开关电源的效率计算公式为：η=(Po/Pi)×100%四、输入功率计算：输入功率是电源输入电流（Ii）与输入电压（Vi）的乘积，开关电源的输入功率计算公式为：Pi=Vi×Ii五、开关管损耗计算：开关管的损耗通过开关管导通和截断的交替工作来产生，损耗可以分为导通损耗和截断损耗两部分：1.导通损耗：开关管导通时，通过管的电流会引起导通损耗，计算公式为：Pd=Vf×If2.截断损耗：开关管截断时，截断电流流过管的电压会引起截断损耗，计算公式为：Prr = Vrr × Irr六、开关频率计算：开关频率是指开关管进行导通和截断操作的次数，一般以kHz为单位，计算公式为：f = 1 / (Ton + Toff)其中，Ton为导通时间，Toff为截断时间，可以通过控制电路来调节。

七、电感器选取：开关电源中的电感器用于存储和释放能量，通常根据输入电压、输出电压和输出电流来选择，具体选取的公式和设计方法较为复杂，需要参考开关电源设计手册或相关资料。

八、输出电容器选取：开关电源中的输出电容器用于平滑输出电压，一般需要根据输出电压的波动范围和负载变化情况来选取。

具体选取的公式和设计方法也较为复杂，需要参考开关电源设计手册或相关资料。

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.。

开关电源电流计算公式开关电源是一种能够将交流电转换为直流电的电源装置。

在使用开关电源时，我们需要了解其电流计算公式，以便正确评估和使用电源。

本文将详细介绍开关电源电流计算公式及其相关内容。

一、什么是开关电源电流计算公式开关电源电流计算公式是用于计算开关电源输出电流的公式。

在设计和使用开关电源时，了解电流计算公式可以帮助我们预测电源的输出能力，并确保所连接的负载能够正常运行。

开关电源的工作原理是通过开关管的开关动作，将输入交流电转换为高频脉冲信号，再经过整流、滤波等环节，最终得到所需的直流电输出。

而开关电源的输出电流则取决于其输出电压和所连接负载的电阻或阻抗。

三、开关电源电流计算公式的推导开关电源的电流计算公式可以通过基本电流公式推导得到。

我们知道，电流等于电压除以电阻，即I=U/R。

在开关电源中，输出电压和负载电阻是已知的，因此我们可以通过将已知值代入公式来计算电流。

四、开关电源电流计算公式的应用开关电源电流计算公式在实际应用中非常重要。

通过计算电流，我们可以确定开关电源是否能够满足所连接负载的需求，避免过载或欠载情况的发生。

同时，电流计算公式也可以作为设计开关电源的参考依据，帮助工程师选择合适的元器件和参数。

五、开关电源电流计算公式的注意事项在使用开关电源电流计算公式时，有一些注意事项需要我们注意。

首先，需要确保输入的电压和负载的电阻或阻抗是准确无误的。

其次，要根据具体的开关电源类型和设计参数选择相应的电流计算公式。

最后，还需要考虑开关电源的效率和功率损耗等因素，以确保计算结果的准确性。

六、结语通过本文的介绍，我们了解了开关电源电流计算公式的基本原理、推导方法和应用注意事项。

了解和掌握这些知识可以帮助我们更好地理解和使用开关电源，确保其稳定可靠地工作。

在实际应用中，我们需要根据具体情况选择合适的电流计算公式，并结合其他相关知识进行综合分析和判断，以达到最佳的电源设计和使用效果。