Mathcad - 开关电源电流三角波有效值公式推导
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全桥开关管电流有效值
在全桥开关管电路中,开关管电流波形为矩形波。
开关管瞬时电流在正负两个半周期内都保持恒定值,但在不同半周期时,电流方向相反。
为了确定开关管的电流负荷,需要计算其有效值。
1. 单个半周期的开关管电流波形:
假设单个半周期的开关管电流为恒定值I,持续时间为T/2,其中T为整个周期。
在这个半周期内,开关管电流的均方根值等于I。
2. 整个周期的开关管电流有效值:
由于波形为矩形波,正半周期和负半周期的绝对值相等,整个周期内开关管电流的均方根值等于单个半周期的均方根值,即I。
3. 开关管电流有效值计算公式:
设开关管电流的峰值为I_m,则有效值I_rms可由下式计算:
I_rms = I_m / √2
要确定全桥开关管电路中开关管的电流负荷,需要计算其电流有效值I_rms。
这个值可用于估算开关管的功率损耗和热量散发,从而正确选择合适的开关管器件。
需要注意的是,上述计算只考虑了理想情况。
在实际电路中,还需要考虑开关管的导通压降、反向恢复电流等因素,这些因素会使实际电流波形偏离理想矩形波,从而影响有效值的计算。
基于Mathcad的反激式开关电源设计陈定武;张博超【摘要】The flyback switching power supply has the advantages of small size,low cost,reliable operation,high efficiency and multi channel DC output.When the input voltage fluctuates in a large range,the output can still be stable.In this paper,a single ended flyback switching power supply based on Mathcad software is designed and analyzed.%反激式开关电源具有体积小、成本低、运行可靠,高效提供多路直流输出,输入电压在很大的范围内波动时,仍可有较稳定的输出.本文基于Mathcad计算软件设计一款输出(15V/0.7A)的单端反激式开关电源.【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2017(000)014【总页数】2页(P12-13)【关键词】Mathcad;反激式;开关电源;高频变压器【作者】陈定武;张博超【作者单位】珠海格力电器股份有限公司,广东珠海,519070;珠海格力电器股份有限公司,广东珠海,519070【正文语种】中文小功率开关电源是家用电器产品中重要的部分。
随着开关电源芯片和功率开关MOS管技术的发展,开关电源设计趋于小型化、高频化,对比早期线性串联稳压电源,单端反激式开关电源有着输出纹波小、重量轻、效率高、输出电压范围宽等优点。
使用Mathcad计算工具进行设计一种离线反激式电源是简单而高效的方法。
在反激式开关电源拓扑中,开关芯片内部MOS管导通时,变压器初级绕组开始储存能量,负载电流全部由输出滤波电容提供,当开关芯片内部MOS管关断时,变压器初级将储存的能量传送到负载和输出滤波电容,补偿输出电容单独提供负载电流时消耗的能量。
交流电有效值与峰值计算公式的推导过程兴安红叶21:30:28满意回答设一周期电流i(t)通过电阻R,由于电流是变化的,各瞬间功率i^2R不同,在极短时间dt 内产生热量为i^2Rdt,在一个周期T内产生的热量为∫T i^2Rdt ,如果通过电阻R,经过时间T产生相等热量的直流电流的大小为I,则有∫T i^2Rdt=I^2RT,这就得到了电流的有效值I=[(1/T)∫T i^2dt]^(1/2)对正弦量,设i(t)=ImSIN(wt+∮)I={1/T∫T Im^2SIN^2(wt+∮)dt}^(1/2)因为SIN^2(wt+∮)=(1/2)[1-COS^2(wt+∮)]所以I={(Im^2/2T)∫T [1-COS^2(wt+∮)]dt}^(1/2)={Im^2/2T[t]T}^(1/2)=(Im^2/2)^(1/2)=Im/[2^(1/2)]=0.707Im兴安红叶21:06:43有效值又叫“方均根值”-----先进行“方”(平方)运算,把其化为功率;再进行“均”(平均),在一个周期内进行功率平均;最后进行“根”(平方根)运算,计算出有效值。
比如说对于交流电压u,其有效值:兴安红叶21:07:00(其中U是有效值,T是周期,u是瞬时值,可以是任何的周期函数。
)对于正弦波,u=UmSin ωt 其中Um是峰值,ω是角频率。
代人上面的式子,计算后就可以得出用兴安红叶20:57:08一、基本概念:交流电的有效值:正弦电流(电压)的有效值等于其最大值(幅值)的0.707倍。
兴安红叶20:59:27兴安红叶21:00:51兴安红叶21:01:19 兴安红叶21:01:47兴安红叶21:02:03兴安红叶21:02:42兴安红叶21:04:11交流电的有效值:在相同的电阻上分别通以直流电流和交流电流,经过一个交流周期的时间,如果它们在电阻上所损失的电能相等的话,则把该直流电流(电压)的大小作为交流电流(电压)的有效值,正弦电流(电压)的有效值等于其最大值(幅值)的0.707倍。