当前位置:首页 > 电源 > 电源
[导读]本系列文章从理论基础开始,由经验丰富的前工程师为大家讲解关于开关电源的设计,并对其中难点进行讲解,这个系列当中几乎包含了所有的常见拓扑电路,并且为采用自学方式的

本系列文章从理论基础开始,由经验丰富的前工程师为大家讲解关于开关电源的设计,并对其中难点进行讲解,这个系列当中几乎包含了所有的常见拓扑电路,并且为采用自学方式的工程师量身打造,希望能够帮助大家走出迷茫,尽快迈上正轨。

  计算初级电感量

  K值就是上面说的电流连续比上面计算书定义的Ip2是电流上升前沿Ip1是电流上升后沿。所以当K=0的时候变压器是工作在临界模式以下的为防止计算出错一般习惯取0.001.

  断续模式Ip就是ΔI;

  得到了ΔI由--》E*T=L*ΔI得:

  Lp=(Vinmin*Tonmax)/ΔI

  这时候就得到了变压器初级所需要的电感量。  选择合适的磁芯计算匝数

  关于磁芯的选择网上有关于Ap法的很多计算公式。其实在做项目的时候根本没用过一次Ap法。对于公司已有的相同功率等级的型号,可以直接参照别的型号的磁芯作为初始设计出发点。

  要是线绕不下,就抬高工作频率,骨架太空了,就选小一号的,一般经过几次迭代或者实验就出来了。对于完全全新的型号,是根据经验估算一个初始点,然后经过反复迭代得出结果的。其实对于一般的功率等级,向反激式这种拓扑,多大功率用多大磁芯,经验丰富一点的工程师都知道,可以向他们请教。

  选定了磁芯后,根据规格书得到对应的Ae值,然后就可以进行匝数计算。

  由E*T=Lp*ΔI=Np*Ae*ΔB

  对于断续模式ΔB=Bmax,

  对于连续模式

  ΔB=Bmax*(1-K)

  因为连续模式电流有一部分直流分量,对应Bmax也有一部分直流励磁。这个一定注意,连续模式要是直接用Bmax来计算匝数匝数就会算少所以很容易就会饱和了。

  有关Bmax的取值,对于常见的PC40/PC44材料,保证在最恶劣工作状态下,不要超过0.38。计算的时候,一般选取0.28-0.32之间,假如在极限条件下抓到饱和波形,可以抬高一点频率。

  上面公式是计算断续模式匝数的。

  ΔB=Bmax,

  对于连续模式,上面式子一定要修改为:

  ΔB=Bmax*(1-K)

  要不然计算出的匝数偏小,动态情况下很容易就饱和了。

  计算气隙长度

  公式推导比较简单的,具体的可以自行百度。安培环路定则还有做电源的俩最基本的公式消元法就OK了。

  上面做了近似,近似所有的磁场能量都储存在气隙里面,因为磁芯的磁导率很高,气隙的磁场强度是磁芯的几时到几百倍,所以,近似磁芯为磁路短路,磁回路长度近似为气隙长度。  计算次级匝数

  注意合理匝数取整。这个结合自己项目实际情况,取整后,变比会有所变化,Dmax也会有所变化,所以需要用取整后的参数进行核算Bmax。

  对取整以后的变压器参数进行反向核算

  因为对变压器进行了匝数取整变比也就成了一个确定值。Vinmin已知,变比n已知。

  上面的公式我不推导了还是利用伏秒积平衡原理。

  变压器初级电流我们在确定初级电感量的时候,是使用平均值反推出峰值,但是,由于变压器绕组主要损耗是线电阻损耗,电流在电阻负载上的功耗计算,需要有效值电流。反激式工作电流波有两种状态,断续模式与连续模式。

  两种波形有各自的有效值电流计算公式

  我只是很久以前推到过赵修科老师书上有自己可以去参考一下

 

  上图是断续模式的计算公式

  计算次级电流有效值

  反激式初级次级工作电流是对应的,初级连续,次级也是连续,初级断续,次级也是断续的,因为初次级共用的是同一个磁芯。

  上面是次级电流有效值的计算,断续模式的,并且加入了次级电流连续或者断续的判断,(判断这一步其实没有必要,因为变压器初级连续,次级也连续,初级断续,次级也断续。)

  计算线径

  电流密度呢,一般都选取6A/mm^2。

  一定要注意趋肤效应,最小占空比越小,频率越高,趋肤效应越严重。特别是前级带有PFC的反激式电源。因为考虑到成本,尽量使用600V的Mos管,所以占空比非常小,也就0.15左右,这时候,变压器初级一定要使用多股线,用单根线的话,需要取更小的电流密度。

  对于一定的电流,需要的导线截面积是一定的,在实际选取线径的时候,要结合实际所选的骨架几何尺寸,做合适的组合,尽量不要散绕,对于某一层绕组,单根线太散的话,可以选取两根或者几根细线进行并饶,只要绕组的总截面积在计算值左右就好。

  至此,与反激式变压器相关的设计流程也就讲解完毕了。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

针对开关电源很多人觉得很难,其实不然。设计一款开关电源并不难,难就难在做精,等你真正入门了,积累一定的经验,再采用分立的结构进行设计就简单多了。万事开头难,笔者在这就抛砖引玉,慢慢讲解如何一步一步设计开关电源。

关键字: 开关电源设计 开关电源接触片设计

本书为二十几年来世界公认最权威的电源的设计指导著作《开关电源设计》的再版(第三版)。书中系统地论述了开关电源最常用拓扑的基本原理、磁性元件的设计原则及闭环反馈稳定性和驱动保护等。

关键字: 开关电源设计 开关电源接触片设计

▼点击下方名片,关注公众号▼欢迎关注【玩转单片机与嵌入式】公众号,回复关键字获取更多免费资料。回复【电容】,获取电容、元器件选型相关的内容;回复【阻抗匹配】,获取电磁兼容性、阻抗匹配相关的资料回复【资料】,获取全部电子设...

关键字: 电容 选型 开关电源设计

线上研讨会 电子系统设计的发展速度可谓是一日千里。带给我们设计师的挑战就是越来越多的电子系统设计需要考虑“模拟信号”“高速信号”和“EMC问题”,否则是无法快速、正确地设计出成功的电子产品。 我们在关注高速信号的同时,也...

关键字: 开关电源设计 高速信号 模拟信号

反激变换器设计笔记 1、概述 开关电源的设计是一份非常耗时费力的苦差事,需要不断地修正多个设计变量,直到性能达到设计目标为止。本文step-by-step 介绍反激变换器的设计步骤,并以一个6.5W 隔离双路输出的反激变...

关键字: 开关电源设计

反激变换器设计笔记 1、概述 开关电源的设计是一份非常耗时费力的苦差事,需要不断地修正多个设计变量,直到性能达到设计目标为止。本文step-by-step 介绍反激变换器的设计步骤,并以一个6.5W 隔离双路输出的反激变...

关键字: 开关电源设计

【ROHM在线研讨会】 将于5月28日重磅开启!   以碳化硅(SiC)为代表的第三代半导体 具备高频、高效、高功率、耐高压、耐高温、抗辐射能力强等优越性能    材料方面 高品质 4 英寸衬底全面商业化 6 英寸衬底的...

关键字: MOSFET 研讨会 SIC 开关电源设计

生活中处处可见电子产品,最常见就是电源,现在我们的生活可谓是离不开电源,照明需要电源,看电视需要电源,空调需要电源……所以如果我们在装修新房子最不能忽略的东西就是电源,如果房子里没有电源,可以说什么事情都不能干。因此,我...

关键字: 布线 开关电源设计 电源功率

太阳的光线出现在生活中的每一个地方,人们的生活已经离不开太阳,太阳能不仅为植物生长提供光源,而且也能为人类提供能源,现在的光伏发电就是很大程度上利用了太阳能。据最新一期《美国国家科学院院刊》报道,美国莱斯大学利用廉价塑料...

关键字: 氢燃料 电源技术解析 太阳能海水 淡化系统

在现在的生活中,太阳能产品处处可见,人们用太阳能煮饭,还有太阳能热水器等等,无处不见太阳能产品,当然,最重要的还是太阳能发电,但是目前的技术并不能让人们很好利用太阳能发电。日前,科技部发布了《国家重点研发计划“可再生能源...

关键字: 电池组件 电源技术解析 钙钛矿 协鑫
关闭
关闭