开关电源变压器的计算
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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。
RCC方式电源变压器设计计算方法在RCC设计中,一般先设定工作频率,如为50K,然後设定工作DUTY在90V入力,最大输出时为假设设计一功率为12V/1A1. 最大输出电流为定格电流的~倍,取倍.2. 出力电力Pout =Vout × Iout = 12V×1.3A =3. 入力电力Pin = Pout/∩=(RCC效率∩一般设在65%~75% , 取70%)4. 入力平均电流Iin=Pin/Vdc(INmin)=85*=( Vin(DCmin) = Vac(Inmin)×5. T=1/swF=1/50K=20uS Ton=Toff=10uS6. Ipk=Iin入力平均电流*2/DUTY=*2/=7. 一次侧电感量Lp=Vin(DCmin)*Ton/Ipk=102*10/=1159uH 取1160uH8. 选择磁芯,根据磁芯规格,选择EI28. Ae=0.85CM^2 动作磁通=2000~2800取2000(当然,这是很保守的作法)9.Np=Ipk*Lp*K/Ae*▲Bm=*1160*100)/*200 0)=60Ts10. Ns=(Vout+Vf)*Np/Vin(DCmin)= 取8Ts11. 辅助电压取5V(电晶体) 如功率管使用MOSFET则应设为11V12. Vin(DCmin)/Np=Vb/Nb----Nb= 取3Ts 故变压器的构造如下:Lp=1160uHNp=60TsNs=7TsNb=3Ts以上采用三明治绕法:三明治绕法详解:所谓三明治就是夹层绕法,因结构如同三明治一样,所以叫三明治绕法.通常会有两种绕法:1. 一次侧平均法,就是a.最底层绕上一半的圈数,b.然後再绕二次侧,c.再绕一次侧的另一半.d.再绕Vcc.最常用的做法还会在二次侧上下两层各加一铜箔或绕线屏蔽.在小功率上会起到Y电容的效果,所以说在小功率上有些人说可以不用Y电容,其实在整体成本上没有太大的差别.2. 屏蔽绕法, 就是a.最底层绕上与二次相同的圈数,b.然後再绕二次侧,c.再绕一次侧的其它圈数.d.再绕Vcc.这种方式很少加屏蔽.当然还有很多种不同的配对方式.但基本原理是一样的.三明治的真正用意就是减小漏感,人为的在一次与二次之间加上一个寄生电容.用三明治绕法不可以短路为什么(短路指输出短路保护) 设计参数选取有问题。
1-6-3-2.正激式开关电源变压器参数的计算正激式开关电源变压器参数的计算主要从这几个方面来考虑。
一个是变压器初级线圈的匝数和伏秒容量,伏秒容量越大变压器的励磁电流就越小;另一个是变压器初、次级线圈的匝数比,以及变压器各个绕组的额定输入或输出电流或功率。
关于开关电源变压器的工作原理以及参数设计后面还要更详细分析,这里只做比较简单的介绍。
1-6-3-2-1.正激式开关电源变压器初级线圈匝数的计算图1-17中,当输入电压Ui加于开关电源变压器初级线圈的两端,且变压器的所有次级线圈均开路时,流过变压器的电流只有励磁电流,变压器铁心中的磁通量全部都是由励磁电流产生的。
当控制开关接通以后,励磁电流就会随时间增加而增加,变压器铁心中的磁通量也随时间增加而增加。
根据电磁感应定理:e1 = L1di/dt = N1dф/dt = Ui —— K接通期间(1-92)式中E1为变压器初级线圈产生的电动势,L1为变压器初级线圈的电感量,ф为变压器铁心中的磁通量,Ui为变压器初级线圈的输入电压。
其中磁通量ф还可以表示为:ф= S×B (1-93)上式中,S为变压器铁心的导磁面积(单位:平方厘米),B为磁感应强度,也称磁感应密度(单位:高斯),即:单位面积的磁通量。
把(1-93)式代入(1-92)式并进行积分:(1-95)式就是计算单激式开关电源变压器初级线圈N1绕组匝数的公式。
式中,N1为变压器初级线圈N1绕组的最少匝数,S为变压器铁心的导磁面积(单位:平方厘米),Bm为变压器铁心的最大磁感应强度(单位:高斯),Br为变压器铁心的剩余磁感应强度(单位:高斯),Br一般简称剩磁,τ= Ton,为控制开关的接通时间,简称脉冲宽度,或电源开关管导通时间的宽度(单位:秒),一般τ取值时要预留20%以上的余量,Ui为工电压,单位为伏。
式中的指数是统一单位用的,选用不同单位,指数的值也不一样,这里选用CGS单位制,即:长度为厘米(cm),磁感应强度为高斯(Gs),磁通单位为麦克斯韦(Mx)。
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。
1-6-3-2.正激式开关电源变压器参数的计算正激式开关电源变压器参数的计算主要从这几个方面来考虑。
一个是变压器初级线圈的匝数和伏秒容量,伏秒容量越大变压器的励磁电流就越小;另一个是变压器初、次级线圈的匝数比,以及变压器各个绕组的额定输入或输出电流或功率。
关于开关电源变压器的工作原理以及参数设计后面还要更详细分析,这里只做比较简单的介绍。
1-6-3-2-1.正激式开关电源变压器初级线圈匝数的计算图1-17中,当输入电压Ui加于开关电源变压器初级线圈的两端,且变压器的所有次级线圈均开路时,流过变压器的电流只有励磁电流,变压器铁心中的磁通量全部都是由励磁电流产生的。
当控制开关接通以后,励磁电流就会随时间增加而增加,变压器铁心中的磁通量也随时间增加而增加。
根据电磁感应定理:e1 = L1di/dt = N1dф/dt = Ui —— K接通期间 (1-92)式中E1为变压器初级线圈产生的电动势,L1为变压器初级线圈的电感量, ф为变压器铁心中的磁通量,Ui为变压器初级线圈的输入电压。
其中磁通量ф 还可以表示为:ф= S×B (1-93)上式中,S为变压器铁心的导磁面积(单位:平方厘米),B为磁感应强度,也称磁感应密度(单位:高斯),即:单位面积的磁通量。
把(1-93)式代入(1-92)式并进行积分:(1-95)式就是计算单激式开关电源变压器初级线圈N1绕组匝数的公式。
式中,N1为变压器初级线圈N1绕组的最少匝数,S为变压器铁心的导磁面积(单位:平方厘米),Bm为变压器铁心的最大磁感应强度(单位:高斯),Br为变压器铁心的剩余磁感应强度(单位:高斯),Br一般简称剩磁,τ= Ton,为控制开关的接通时间,简称脉冲宽度,或电源开关管导通时间的宽度(单位:秒),一般τ取值时要预留20%以上的余量,Ui为工电压,单位为伏。
式中的指数是统一单位用的,选用不同单位,指数的值也不一样,这里选用CGS单位制,即:长度为厘米(cm),磁感应强度为高斯(Gs),磁通单位为麦克斯韦(Mx)。
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。
几种开关电源变压器设计计算方法
开关电源变压器设计计算方法有多种,根据输入和输出电压、电流、效率等参数的不同,可以选择不同的设计方法。
下面介绍几种常见的开关电源变压器设计计算方法。
1.均压系数法:
均压系数法是一种常见的设计方法,适用于输出电压稳定、负载变化较小的情况。
计算步骤如下:
1)确定输入和输出电压、电流;
2)选择变压器的变压比和绕组匝数;
3)根据电流传输比,计算输入和输出绕组的截面积和电流;
4)根据磁通密度,计算变压器的磁芯截面积;
5)计算变压器的工作频率和磁通密度。
2.欧姆法:
欧姆法是一种比较精确的设计方法,适用于需求较高的应用场景。
计算步骤如下:
1)确定输入和输出电压、电流,以及允许的电压降;
2)根据欧姆定律和功率关系,计算输入和输出绕组的电阻;
3)根据电流传输比,计算输入和输出绕组的导线截面积;
4)根据磁通密度,计算变压器的磁芯截面积;
5)计算变压器的工作频率和磁通密度。
3.饱和系数法:
饱和系数法是一种适用于高频开关电源设计的方法,可以有效降低开
关电源的损耗和杂散辐射。
计算步骤如下:
1)确定输入和输出电压、电流,以及允许的饱和电流;
2)根据输入和输出电流计算变压器的有效电流;
3)根据输入电流和变压比,计算输入和输出绕组的有效导线截面积;
4)根据磁通密度,计算变压器的磁芯截面积;
5)计算变压器的工作频率和磁通密度。
以上是几种常见的开关电源变压器设计计算方法。
在实际设计中,还
需要考虑变压器的损耗、绝缘、温升等因素,并结合具体的应用要求进行
优化和调整。
开关电源变压器计算公式开关电源变压器是一种常用的电力转换装置,用于将输入的交流电转换为所需的输出电压,并向负载提供电能。
在开关电源变压器的设计和计算中,有几个关键参数需要考虑,包括输入电压、输出电压、输出功率、变压比、工作频率等。
在进行开关电源变压器计算时,首先需要确定输出电压和输出功率。
输出电压可以根据负载的要求和应用的需要来确定,输出功率则可以通过负载的功率需求来计算。
一般来说,输出功率可以根据负载的额定电流和额定电压来计算,公式为:输出功率(W)=负载电流(A)×负载电压(V)接下来需要确定输入电压和变压比。
输入电压可以根据应用的电网电压来确定,变压比可以根据输出电压和输入电压的比例来计算,公式为:变压比=输出电压(V)/输入电压(V)在确定输入电压和变压比后,可以通过变压器的变比关系来计算变压器的参数。
变压器的变比关系可以表示为:N2/N1=U2/U1=I1/I2其中,N1和N2分别表示原边和副边的匝数,U1和U2分别表示输入电压和输出电压,I1和I2分别表示输入电流和输出电流。
通过变比关系可以计算出原边和副边的匝数,公式为:N1=N2×(U1/U2)N2=N1×(U2/U1)同时,还需要考虑实际变压器中的功率损耗。
功率损耗可以包括铜损耗和铁损耗两部分。
铜损耗是由于变压器中导线的电阻而产生的,可以通过负载电流和电阻来计算。
铁损耗则是由于变压器磁芯中磁场变化而产生的,可以根据变压器的材质和工作频率来估算。
最后,还需要考虑变压器的工作频率对变压器参数的影响。
工作频率会影响变压器的磁芯材质选择和变压器损耗的计算。
一般来说,变压器使用的材料可以根据工作频率的不同而选择,常见的有铁氧体、硅钢等材料。
综上所述,开关电源变压器的计算需要考虑多个参数,包括输出电压、输出功率、输入电压、变压比、匝数、功率损耗和工作频率等。
根据这些参数可以计算出变压器的基本参数,并选择合适的材料和设计方案来满足应用需求。
最实用的开关电源变压器计算方法与步骤
一、计算步骤
1.输入电压等级、额定功率
首先,计算开关电源变压器需要的额定功率,一般选择为负载额定功率的115%到125%的范围,以适应负载的变化,计算出额定电压等级,并明确负载类型和开关电源变压器的工作模式(单相,两相,三相)。
2.明确变压器的分布系统
根据用户的负载性质,及时的调整负载的分布,改变和优化负载的分布,减少开关电源变压器的变压率,并考虑开关电源变压器的效率。
3.变压器的台数计算
根据负载的分布,计算每个变压器的台数,通常认为,变压器的负载总量应该是用额定负载的100%至115%范围内,以满足用户要求的负载状态,选择合适的开关电源变压器,以满足用户的要求。
4.确定电压比
根据计算的变压器台数,以及电压等级,确定电压变比,理想的情况下,电压变比应尽量小于或等于6:1
5.确定绕组接线结构
根据计算出来的电压变比以及绕组参数,确定绕组的接线结构,一般情况下,开关电源变压器的绕组的接线结构主要有双Y结构、三Y结构、U结构和T结构,选择最合适的绕组接线结构。
1-6-3-2.正激式开关电源变压器参数的计算正激式开关电源变压器参数的计算主要从这几个方面来考虑。
一个是变压器初级线圈的匝数和伏秒容量,伏秒容量越大变压器的励磁电流就越小;另一个是变压器初、次级线圈的匝数比,以及变压器各个绕组的额定输入或输出电流或功率。
关于开关电源变压器的工作原理以及参数设计后面还要更详细分析,这里只做比较简单的介绍。
1-6-3-2-1.正激式开关电源变压器初级线圈匝数的计算图1-17中,当输入电压Ui加于开关电源变压器初级线圈的两端,且变压器的所有次级线圈均开路时,流过变压器的电流只有励磁电流,变压器铁心中的磁通量全部都是由励磁电流产生的。
当控制开关接通以后,励磁电流就会随时间增加而增加,变压器铁心中的磁通量也随时间增加而增加。
根据电磁感应定理:e1 = L1di/dt = N1dф/dt = Ui —— K接通期间(1-92)式中E1为变压器初级线圈产生的电动势,L1为变压器初级线圈的电感量,ф为变压器铁心中的磁通量,Ui为变压器初级线圈的输入电压。
其中磁通量ф还可以表示为:ф= S×B (1-93)上式中,S为变压器铁心的导磁面积(单位:平方厘米),B为磁感应强度,也称磁感应密度(单位:高斯),即:单位面积的磁通量。
把(1-93)式代入(1-92)式并进行积分:(1-95)式就是计算单激式开关电源变压器初级线圈N1绕组匝数的公式。
式中,N1为变压器初级线圈N1绕组的最少匝数,S为变压器铁心的导磁面积(单位:平方厘米),Bm为变压器铁心的最大磁感应强度(单位:高斯),Br为变压器铁心的剩余磁感应强度(单位:高斯),Br一般简称剩磁,τ= Ton,为控制开关的接通时间,简称脉冲宽度,或电源开关管导通时间的宽度(单位:秒),一般τ取值时要预留20%以上的余量,Ui为工电压,单位为伏。
式中的指数是统一单位用的,选用不同单位,指数的值也不一样,这里选用CGS单位制,即:长度为厘米(cm),磁感应强度为高斯(Gs),磁通单位为麦克斯韦(Mx)。
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。
开关电源设计技巧连载十正激式变压器开关电源电路参数的计算正激式变压器开关电源是一种常见的电源设计方案,广泛应用于各种电子设备中。
在设计正激式变压器开关电源时,我们需要计算一些电路参数来保证电源的正常工作。
以下是正激式变压器开关电源电路参数的计算方法。
1.输入电压计算:首先,需要确定正激式变压器开关电源的输入电压范围。
一般情况下,输入电压范围是根据电源的应用场所和要求来确定的。
例如,对于工业设备,输入电压范围一般为220VAC;对于电子设备,输入电压范围一般为110VAC。
因此,需要根据输入电压范围来选择合适的变压器。
2.输出电压计算:根据电源的应用场景和要求,确定所需的输出电压。
一般情况下,正激式变压器开关电源的输出电压范围是根据设备的工作电压要求来确定的。
例如,对于一些低功率的电子设备,输出电压一般为5VDC;对于一些高功率的电子设备,输出电压一般为12VDC或者24VDC。
因此,需要根据输出电压范围来选择合适的变压器和输出电路参数。
3.开关频率计算:开关频率是指开关管的开关频率,它决定了电源的工作频率。
一般情况下,开关频率是根据设备的工作要求来确定的。
例如,对于一些需要高效节能的设备,开关频率一般选择在20kHz以上;对于一些功率较低的设备,开关频率一般选择在50kHz以上。
因此,需要根据设备的工作要求来确定开关频率。
4.输出电流计算:输出电流是指电源输出给负载的电流,它决定了电源的输出功率。
一般情况下,输出电流是根据设备的功率要求和负载电阻来确定的。
例如,对于一些低功率的电子设备,输出电流一般在1A以下;对于一些高功率的电子设备,输出电流一般在10A以上。
因此,需要根据设备的功率要求和负载电阻来确定输出电流。
5.开关管参数计算:正激式变压器开关电源中的开关管是承担开关功能的主要器件。
在选择开关管时,需要根据前面计算的电路参数来确定合适的开关管。
例如,需要根据输入电压、输出电压、开关频率和输出电流来确定开关管的导通压降、导通电阻、关断速度和功耗等参数。
精心整理
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)
即为反的电压,会“折射”到原边(用同名端对电位),叠加在开关管高压端。
同理当原边开关管导通时,次级二极管是截止的,二极管上的电压除了输出电压Vo,还有原边“折射”过来的电压Vin(dc)/n ,及Vo+[Vin(dc)/n,].。
所以,匝比的
设计,除了影响占空比,也影响着原边开关管及次级二极管的应力选择。
在变压器线圈匝数未知的情况下,如何计算磁芯工作时的磁感应强度Bw ?测量其电感量(可用压。
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:π×r 2=铜线截面积。
公式2:√I 输出电流4.95
1.13 π=3.141。
r=半径。
例题:
假设铜线半径是1mm.
3.141×1mm 2=3.141mm 2×5A=15.705A 电流。
15.7A.
√15.74.951.13 =2.0mm 铜线直径。
2: 峰值功率计算。
Pout = (Vout+Vf) × Iout × 1.2
3:初级峰值电流计算:
IPmax = 2×IP η×(1+k)×Vin(min)×Dmax
IPmin = K × IP1
K 为脉动电流,取值:0.4.
4:输入电流公式:
P out η÷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)×√2)+80V 〉÷n + Vout=峰值电压。
〈〔最大输入电压×√2〕+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。
0.75
Vout-输出电压。
5V
Iout-输出电流。
2A
f –开关频率。
100K
IC 方案,选择7535. 10W
/******************************************************************** 1:估算初级输入电流: I in
P out η
÷PF=Pin ÷Vin=Iin 。
100.75 /0.6=22.22/85=0.2614 A
根据输入电流计算输入线径:
√0.26144.951.13 = 0.13mm ×1.2=0.156 输出线径; √24.951.13 = 1.01579mm
/*******************************************************************/
1: Ton 计算导通时间。
T:时间。
T= 1F = 1000000100000 = 10us
Ton = 10 × 0.45 =4.5us. 导通时间。
Toff = 10 × 0.55 = 5.5us. 截至时间。
/********************************************/ 2:算出初次级匝比.
N =NP NS = [(VIN (min )×√2)−20]×D(max)
(Vout+Vf)×(1−Dmax )
N = [(85×1.414)−20]×0.45
(5+0.8)×(1−0.45) = 45.083.19 = 14.131661
3:IP 峰值功率。
Pout = (Vout+Vf) × Iout ×1.2
= (5+1) ×2 ×1.2 = 14.4W
/********************************************/ 4: IPmax IPmin,最大峰值电流,最小峰值电流。
IPmax = 2×IP
η×(1+k)×Vin DC(min)×Dmax
= 28.8
0.75×1.4×100×0.45= 28.8
47.25
= 0.6095238A
K = 脉动电流。
取值0.4左右。
IPmin = K × IP1 = 0.4×0.6095238 = 0.2438095A
/*************************************************** 5: LP,初级电感量。
LP = Vin DC(min)×Ton(max)
IP1−IP2
=100×4.5 0.609−0.243= 450
0.366
= 1229UH
/**************************************************/ 6: NP,初级砸数。
NP = LP×(IPmax−IPmin)
AE×BM
AE = 磁芯有效截面积。
BM = 磁通密度。
请查磁芯表。
NP = 1229×0.366
15×0.25= 449.81
3.75
= 120 T.
注意:BM取值1500-3000高斯左右,
功率小的取大点,功率大的取值小点,可根据经验取值。
电感储能的计算:
12LI 2 单位焦耳 电容储能的计算:12CU 2 单位焦耳.
线径公制英制转换计算:
dn=d36*r 36−n mil
=0.127*r 36−n mm
其中,r=(4605)139
=1.1229322=1.123 例题:35号线。
1.12336−35*0.127=0.142mm.
例题2:30号线。
1.12336−30*0.127=0.25mm.
计算实例:36W电源.
磁芯EFD25, IC=7535, F=65K, D=0.45. 输入:85-264V 输出:18V2A.
1: Ton计算导通时间。
T:时间。
T= 1
F = 1000000
65000
= 15.384615us
Ton = 15.38 × 0.45 =6.921us. 导通时间。
Toff = 15.38 × 0.55 = 8.459us. 截至时间。
2:N,计算砸比。
N = [(VIN(min)×√2)−20]×D(max)
(Vout+Vf)×(1−Dmax)
N = [(85×1.414)−20]×0.45(18+0.6)×(1−0.45)= 100.19
10.23
= 9.7937438
Vf = 二极管压降。
D = 占空比。
3:IP 峰值功率。
Pout = (Vout+Vf) × Iout ×1.2
= (18+1) ×2 ×1.2 = 45.6W
4: IPmax IPmin,最大峰值电流,最小峰值电流。
IPmax = 2×IP
η×(1+k)×Vin DC(min)×Dmax
= 91.2
0.85×1.4×100×0.45= 91.2
53.55
= 1.7030812A
K = 脉动电流。
取值0.4左右。
IPmin = K × IP1 = 0.4×1.703 = 0.6812A
5: LP,初级电感量。
LP = Vin DC(min)×Ton(max)
IP1−IP2
= 100×6.921
1.703−0.681= 69
2.1
1.022
= 677.20156 UH
6: NP,初级砸数。
NP = LP×(IPmax−IPmin)
AE×BM
AE = 磁芯有效截面积。
BM = 磁通密度。
请查磁芯表。
NP = 677×1.022
58×0.2= 691.89
11.6
= 59.645689 T.
注意:BM取值1500-3000高斯左右,
功率小的取大点,功率大的取值小点,可根据经验取值。
本资料整理:王振2011-03-17
QQ:527529804。