呵呵，首先，大家要抱持懷疑的態(tài)度，無(wú)論是前輩們已經(jīng)直接給出過(guò)的公式，抑或是我在此處提出的結(jié)論，都有可能是錯(cuò)誤的，只要你能帶著自己的看法和理解，去了解各家的思維，我們就能共同進(jìn)步 我們來(lái)討論磁芯的AP值與功率的關(guān)系，網(wǎng)上有許多的AP公式，大家都拿來(lái)直接用就是，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)根據(jù)公式選擇的磁芯不能滿足自己的設(shè)計(jì)的時(shí)候，最直接的方法是，重新選取一個(gè)AP值較大的磁芯重新設(shè)計(jì)，直到符合要求。 其實(shí)磁芯的AP值與功率的關(guān)系，要推算出來(lái)的話，也不復(fù)雜。AP值為什么能限制磁芯的輸出功率呢，AP值分為兩個(gè)部分，Ae：磁芯橫截面積；Ab：窗口面積，我的理解，它們是這樣影響功率輸出的： Ae 磁芯橫截面積對(duì)磁芯輸出功率的影響：根據(jù)法拉第電磁定律，Np=Vdc*Ton/dB*Ae，可知，如果Ae的面積越小，需要的匝數(shù)就越多，窗口面積需求就越大，對(duì)于選定的磁芯其窗口面積是有限的，所以必須重新選擇窗口面積大的磁芯才能滿足功率輸出。 Ab磁芯窗口面積對(duì)磁芯輸出功率的影響：一般我們根據(jù)導(dǎo)線允許的電流密度和線圈的有效值電流選取合適的線徑，選取的導(dǎo)線的橫截面積為Irms/J ，J一般可取450A/cm2，則初級(jí)線圈所占的窗口面積為Np*Irms/J，一般情況下初級(jí)線圈與次級(jí)線圈各占一半的窗口面積，而且只能利用窗口面積的一部分，系數(shù)Ku大概為0.4左右，所以Np*Irms/J=Ab*Ku/2，我們發(fā)現(xiàn)Np*Irms= Ab*Ku*J/2與Ab成正比，。Irms直接關(guān)系到功率輸出的值，如果增大功率輸出就增大了有效值電流，就必須增加窗口面積Ab，或者減少線圈匝數(shù)Np，減少線圈匝數(shù)就必須增大磁芯面積Ae（根據(jù)關(guān)系式Np=Vdc*Ton/dB*Ae），最終都是要增大AP值。
【討論】討論一下磁芯的AP值與功率的關(guān)系，說(shuō)不定相差5倍！
全部回復(fù)(28)
正序查看
倒序查看
@xiwangcumt
電源網(wǎng)好卡啊……寫(xiě)的東西發(fā)不上來(lái)呢……
先來(lái)看看斷續(xù)模式DCM下情況
輸入功率= Po/η=Vin*(Ip/2)*(Ton/T).
上式中Po為輸出功率，假設(shè)系統(tǒng)的效率為80%，最大占空比在最小輸入額定輸出的情況下為0.5，Ip為初級(jí)峰值電流?，F(xiàn)在我們?cè)?/span>0.5的占空比下來(lái)計(jì)算，由上可得 :Pomax= Vinmin*(Ip/2)*(0.5)*0.8
即：Pomax=0.2* Vinmin*Ip （1）
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有：
Vinmin=Np*dB*Ae*10-4/0.5T =2*Np*dB*Ae*f*10-4 （2）
2代入1式可得：
Pomax=0.4*Np*dB*Ae*f* Ip *10-4 （3）
允許線圈電流密度為J （A/cm2）,，J一般取450A/cm2
窗口利用系數(shù)為Ku，假設(shè)初次級(jí)各利用窗口面積的一半，
則選取的導(dǎo)線截面積最小為 Irms /J (cm2)。
初級(jí)線圈利用的面積為Np* Irms/J=Ab*Ku/2 (cm2) （4）
輸入電流為三角波，有效值為
Irms = (Ip/根號(hào)3)*根號(hào)(Ton/T) = Ip*根號(hào)(0.5/3)=0.4*Ip (A) （5）
5代入4式可得，Np* 0.4*Ip /J=Ab*Ku/2 (cm2)所以有：
Np*Ip= Ab*Ku*J/0.8* （6）
代入3式中即得：
Pomax=Ae*Ab*dB*f*Ab*Ku*J*10-4/2
故得DCM模式下磁芯AP值與功率的關(guān)系：
AP= Ae*Ab= 2*Pomax*104/ dB*f*Ku*J （cm4）
用同樣的方法，也可以算的CCM模式下（紋波率dI/Idc=0.2）磁芯AP值跟功率的關(guān)系與上式形式相同：
AP= Ae*Ab= 1.8*Pomax*104/ dB*f*Ku*J （cm4）
0
回復(fù)
@xiwangcumt
電源網(wǎng)好卡啊……寫(xiě)的東西發(fā)不上來(lái)呢……
①若為反激式變換DCM模式，則Pomax=f*L*Ip2*/2，dB=Bmax，所以：
AP= Ae*Ab= 2*Pomax*104/ Bmax *f*Ku*J
AP= Ae*Ab= L*Ip2*104/ Bmax*Ku*J
②若為反激式變換CCM模式，若紋波率dI / Idc=0.2,則Ip= Idc+dI/2=5.5dI，此可保證變換器在10%滿載載的時(shí)候臨界連續(xù)，則dB=0.18*Bmax，所以
AP= Ae*Ab= 1.8*Pomax*104/ 0.18*Bmax*f*Ku*J
AP= Ae*Ab= 10*Pomax*104/ Bmax*f*Ku*J
即反激CCM模式需用的磁芯AP值可能達(dá)到反激DCM的5倍（紋波率dI / Idc=0.2條件下）
③正激式變換CCM/DCM模式, dB=Bmax，所以：
AP= Ae*Ab= 2*Pomax*104/ dB*f*Ku*J
④結(jié)論，正激DCM/CCM與反激DCM磁芯輸出功率相同
不知道有沒(méi)有錯(cuò)誤，如果各位有不同的看法，大家討論一些哈
0
回復(fù)
@xiwangcumt
①若為反激式變換DCM模式，則Pomax=f*L*Ip2*/2，dB=Bmax，所以：AP=Ae*Ab=2*Pomax*104/Bmax*f*Ku*JAP=Ae*Ab=L*Ip2*104/Bmax*Ku*J②若為反激式變換CCM模式，若紋波率dI/Idc=0.2,則Ip=Idc+dI/2=5.5dI，此可保證變換器在10%滿載載的時(shí)候臨界連續(xù)，則dB=0.18*Bmax，所以AP=Ae*Ab=1.8*Pomax*104/0.18*Bmax*f*Ku*JAP=Ae*Ab=10*Pomax*104/Bmax*f*Ku*J即反激CCM模式需用的磁芯AP值可能達(dá)到反激DCM的5倍（紋波率dI/Idc=0.2條件下）③正激式變換CCM/DCM模式,dB=Bmax，所以：AP=Ae*Ab=2*Pomax*104/dB*f*Ku*J ④結(jié)論，正激DCM/CCM與反激DCM磁芯輸出功率相同 不知道有沒(méi)有錯(cuò)誤，如果各位有不同的看法，大家討論一些哈
沒(méi)用過(guò)，個(gè)人感覺(jué)這個(gè)計(jì)算也太麻煩了。
在晚上12點(diǎn)左右電源網(wǎng)是有點(diǎn)卡，可能是在升級(jí)吧。
0
回復(fù)
@mko145
公式“ 輸入功率=Po/η=Vin*(Ip/2)*(Ton/T). ”只是在DCM模式下成立。將由此推導(dǎo)出來(lái)的AP公式套用于CCM模式，那肯定不行了~
你的思路是正確的，所以我也計(jì)算了CCM下AP的公式，最后得出的結(jié)果是一樣的。
帖中第一部分最后做過(guò)說(shuō)明"用同樣的方法，也可以算的CCM模式下磁芯AP值跟功率的關(guān)系與上式相同"
設(shè)ccm模式下電流階梯斜波的兩個(gè)高度為Ip1，Ip2，則 Po/η=Vin*((Ip1+Ip2)/2)*(Ton/T)
這里的電流波形的平均值與DCM不同，有效值電流也不同，如果電流波形紋波率很小的話，可以等效為平頂?shù)姆讲?，但是這樣算出來(lái)的有效值電流與實(shí)際的有效值電流還是有一點(diǎn)區(qū)別的。有興趣你可以驗(yàn)證DCM與CCM表達(dá)式是否一樣。
0
回復(fù)
@xiwangcumt
你的思路是正確的，所以我也計(jì)算了CCM下AP的公式，最后得出的結(jié)果是一樣的。帖中第一部分最后做過(guò)說(shuō)明"用同樣的方法，也可以算的CCM模式下磁芯AP值跟功率的關(guān)系與上式相同" 設(shè)ccm模式下電流階梯斜波的兩個(gè)高度為Ip1，Ip2，則 Po/η=Vin*((Ip1+Ip2)/2)*(Ton/T)這里的電流波形的平均值與DCM不同，有效值電流也不同，如果電流波形紋波率很小的話，可以等效為平頂?shù)姆讲?，但是這樣算出來(lái)的有效值電流與實(shí)際的有效值電流還是有一點(diǎn)區(qū)別的。有興趣你可以驗(yàn)證DCM與CCM表達(dá)式是否一樣。
既然DCM與CCM功率的公式不同，由功率推出來(lái)的AP公式怎么可能相同呢？ 另外，CCM模式下，如果紋波很小或者幾乎為平頂方波的時(shí)候，輸出功率是接近0的。不知道你想說(shuō)明什么？
0
回復(fù)
@mko145
既然DCM與CCM功率的公式不同，由功率推出來(lái)的AP公式怎么可能相同呢？另外，CCM模式下，如果紋波很小或者幾乎為平頂方波的時(shí)候，輸出功率是接近0的。不知道你想說(shuō)明什么？
那請(qǐng)你幫我看一下我的推導(dǎo)，輸入太麻煩了，只好把之前的推導(dǎo)拍了傳上來(lái)，有點(diǎn)模糊，不要介意。
那CCM中的Ipav指的就是前面說(shuō)的(Ip1+Ip2)/2
計(jì)算有效電流的時(shí)候把階梯斜波當(dāng)成了平頂方波處理來(lái)計(jì)算會(huì)方便很多，設(shè)計(jì)的電流紋波率dI/Ipav=0.2，很小，所以誤差也是很小的。
另外我沒(méi)明白你說(shuō)的‘CCM模式下，如果紋波很小或者幾乎為平頂方波的時(shí)候，輸出功率是接近0的。’請(qǐng)煩細(xì)說(shuō)，謝謝。
0
回復(fù)
@xiwangcumt
那請(qǐng)你幫我看一下我的推導(dǎo)，輸入太麻煩了，只好把之前的推導(dǎo)拍了傳上來(lái)，有點(diǎn)模糊，不要介意。那CCM中的Ipav指的就是前面說(shuō)的(Ip1+Ip2)/2計(jì)算有效電流的時(shí)候把階梯斜波當(dāng)成了平頂方波處理來(lái)計(jì)算會(huì)方便很多，設(shè)計(jì)的電流紋波率dI/Ipav=0.2，很小，所以誤差也是很小的。另外我沒(méi)明白你說(shuō)的‘CCM模式下，如果紋波很小或者幾乎為平頂方波的時(shí)候，輸出功率是接近0的?！?qǐng)煩細(xì)說(shuō)，謝謝。[圖片]
公式的輸入確實(shí)有些麻煩，相片完全看的清楚沒(méi)問(wèn)題。 推導(dǎo)中下面的CCM模式中，
如果處于臨界的狀態(tài) Ip2=0，則 Ipav = P1/2 ，那么算出來(lái)的結(jié)果與下面DCM中的結(jié)果已經(jīng)不同。看看是哪出了問(wèn)題 ~
CCM模式 由于變壓器中的能量在一個(gè)周期內(nèi)沒(méi)有全部由初級(jí)傳遞到次級(jí)，剩余的 能量為 E= I22L/2 ； 如果 I2 近似等于 I1，那么就沒(méi)有什么能量輸出了 ~
0
回復(fù)
@mko145
公式的輸入確實(shí)有些麻煩，相片完全看的清楚沒(méi)問(wèn)題。推導(dǎo)中下面的CCM模式中，[圖片] 如果處于臨界的狀態(tài)Ip2=0，則 Ipav=P1/2，那么算出來(lái)的結(jié)果與下面DCM中的結(jié)果已經(jīng)不同?？纯词悄某隽藛?wèn)題~[圖片] CCM模式由于變壓器中的能量在一個(gè)周期內(nèi)沒(méi)有全部由初級(jí)傳遞到次級(jí)，剩余的能量為E= I22L/2；如果I2 近似等于 I1，那么就沒(méi)有什么能量輸出了~
傳送的能量是為L(zhǎng)(IP12-IP22)/2，剩余的能量是為L(zhǎng)*IP22/2,在連續(xù)模式中，電流的斜率變小，所以必須增加電感來(lái)滿足功率的輸出。另外由L=V*Ton/dI可知，電感量也的確是需要很大的。
就看你設(shè)計(jì)的最終指標(biāo)，假如比較苛刻，需要在10%滿載的時(shí)候仍然連續(xù)，那么電流的斜率就不能比0.2大，最終需要的電感量就要那么多。在滿載時(shí)傳送到負(fù)載的能量想對(duì)于磁芯儲(chǔ)存的能量只是其中一部分?？梢杂?jì)算一下滿載的時(shí)候：
dI/Ipav=0.2，Ipav=5dI, IP1=Ipav+dI/2=5.5dI,IP2=4.5dI.
傳送的能量為L(zhǎng)(IP12-IP22)/2=5*L*dI2
剩余的能量為IP22/2=10*L*dI2
上面的意思就是說(shuō)，電流從4.5dI升到5.5dI,磁芯能傳遞的能量為儲(chǔ)存的三分之一左右。
如果電源要求在50%負(fù)載的時(shí)候連續(xù)，電流的斜率就可以大很多了，
dI/Ipav=0.5，Ipav=2dI, IP1=Ipav+dI/2=3dI,IP2=1dI.
傳送的能量為L(zhǎng)(IP12-IP22)/2=4*L*dI2
剩余的能量為IP22/2=0.5*L*dI2，只是傳送能量的八分之一……
我那里計(jì)算電流有效值的方法，只適合CCM模式，而且初級(jí)電流偏置很大的情況（dI/Ipav=0.2），所以與dcm模式下的電流表達(dá)式是完全不一樣的。
0
回復(fù)
@xiwangcumt
傳送的能量是為L(zhǎng)(IP12-IP22)/2，剩余的能量是為L(zhǎng)*IP22/2,在連續(xù)模式中，電流的斜率變小，所以必須增加電感來(lái)滿足功率的輸出。另外由L=V*Ton/dI可知，電感量也的確是需要很大的。就看你設(shè)計(jì)的最終指標(biāo)，假如比較苛刻，需要在10%滿載的時(shí)候仍然連續(xù)，那么電流的斜率就不能比0.2大，最終需要的電感量就要那么多。在滿載時(shí)傳送到負(fù)載的能量想對(duì)于磁芯儲(chǔ)存的能量只是其中一部分?？梢杂?jì)算一下滿載的時(shí)候：dI/Ipav=0.2，Ipav=5dI, IP1=Ipav+dI/2=5.5dI,IP2=4.5dI.傳送的能量為L(zhǎng)(IP12-IP22)/2=5*L*dI2剩余的能量為IP22/2=10*L*dI2上面的意思就是說(shuō)，電流從4.5dI升到5.5dI,磁芯能傳遞的能量為儲(chǔ)存的三分之一左右。如果電源要求在50%負(fù)載的時(shí)候連續(xù)，電流的斜率就可以大很多了，dI/Ipav=0.5，Ipav=2dI, IP1=Ipav+dI/2=3dI,IP2=1dI.傳送的能量為L(zhǎng)(IP12-IP22)/2=4*L*dI2剩余的能量為IP22/2=0.5*L*dI2，只是傳送能量的八分之一……我那里計(jì)算電流有效值的方法，只適合CCM模式，而且初級(jí)電流偏置很大的情況（dI/Ipav=0.2），所以與dcm模式下的電流表達(dá)式是完全不一樣的。
“電流的斜率變小，電感量需要很大”的說(shuō)法毫無(wú)疑問(wèn)是對(duì)的。但是如果AP公式是以電感量很大，或者說(shuō)無(wú)限大為條件來(lái)近似推導(dǎo)出來(lái)的話。撇開(kāi)公式本身最終結(jié)果是否正確不說(shuō)，起碼在CCM的大部分情況下就已經(jīng)不一定成立了~
就上面 Ipav=5dI的例子，用另一種方法來(lái)算一下
假設(shè)DCM模式 Ip=1A； L=1mH， 則一個(gè)周期內(nèi)傳遞的能量為 E=L*IP2/2
CCM模式 Ipav=5dI，假設(shè) Ip1=1A， 則 Ip2=0.82A， E=L(IP12-IP22)/2，為了得到同樣的功率則需加大電感，算出 L = 3mH。由公式 Ae = Ip*L/（N*Bm）， 其中Ip（CMM模式下的Ip1），N，Bm均不變的情況下，L 由 1mH =>3mH, Ae 增大到 3倍。由于線圈圈數(shù)不變只是電感量增大（調(diào)整氣隙），磁芯窗口面積基本不變。AP= Ae*Ab 增大到 3倍。如果 Ip2=0.5Ip1， 則AP只增大1/3
0
回復(fù)
@mko145
“電流的斜率變小，電感量需要很大”的說(shuō)法毫無(wú)疑問(wèn)是對(duì)的。但是如果AP公式是以電感量很大，或者說(shuō)無(wú)限大為條件來(lái)近似推導(dǎo)出來(lái)的話。撇開(kāi)公式本身最終結(jié)果是否正確不說(shuō)，起碼在CCM的大部分情況下就已經(jīng)不一定成立了~就上面Ipav=5dI的例子，用另一種方法來(lái)算一下假設(shè)DCM模式Ip=1A；L=1mH，則一個(gè)周期內(nèi)傳遞的能量為E=L*IP2/2 CCM模式Ipav=5dI，假設(shè)Ip1=1A，則Ip2=0.82A，E=L(IP12-IP22)/2，為了得到同樣的功率則需加大電感，算出L=3mH。由公式Ae=Ip*L/（N*Bm），其中Ip（CMM模式下的Ip1），N，Bm均不變的情況下，L由1mH=>3mH,Ae增大到3倍。由于線圈圈數(shù)不變只是電感量增大（調(diào)整氣隙），磁芯窗口面積基本不變。AP=Ae*Ab增大到3倍。如果 Ip2=0.5Ip1，則AP只增大1/3
好吧，那咱們就拿你這個(gè)例子‘假設(shè)DCM模式 Ip=1A； L=1mH， 則一個(gè)周期內(nèi)傳遞的能量為 E=L*IP2/2’來(lái)討論，從你給出的參數(shù)可以看出，輸出功率為50W，如果不計(jì)損耗效率為100%的話，可以得知輸入電壓為200Vdc。
如果要設(shè)計(jì)在CCM模式下，那么初級(jí)線圈的峰值電流肯定比DCM模式的峰值電流低多了，所以你的假設(shè)“假設(shè) Ip1=1A， 則 Ip2=0.82A”是不成立的。其實(shí)我們是可以算出來(lái)CCM下Ipav=0.5A,若 Ipav=5dI的話，Ip1=0.55A， 則 Ip2=0.45A，需要的電感量是為10mH，又
Ae = Ip*L/（N*Bm）中，N，Bm均不變，Ip是DCM的0.55倍，算出來(lái)Ae就是DCM模式的5.5倍了。
另外我們?cè)倏碅b有什么變化，DCM中，峰值電流為1A,有效值電流是為0.4A,而CCM模式中，有效值電流約為0.35A，兩種模式選用的線徑面積接近，所以如果匝數(shù)相同的話窗口面積也是基本相同的。
上面的結(jié)論，CCM模式AP值是DCM模式AP值的5.5*0.35/0.4=4.8倍
0
回復(fù)
@xiwangcumt
好吧，那咱們就拿你這個(gè)例子‘假設(shè)DCM模式Ip=1A；L=1mH，則一個(gè)周期內(nèi)傳遞的能量為E=L*IP2/2’來(lái)討論，從你給出的參數(shù)可以看出，輸出功率為50W，如果不計(jì)損耗效率為100%的話，可以得知輸入電壓為200Vdc。如果要設(shè)計(jì)在CCM模式下，那么初級(jí)線圈的峰值電流肯定比DCM模式的峰值電流低多了，所以你的假設(shè)“假設(shè)Ip1=1A，則Ip2=0.82A”是不成立的。其實(shí)我們是可以算出來(lái)CCM下Ipav=0.5A,若 Ipav=5dI的話，Ip1=0.55A，則Ip2=0.45A，需要的電感量是為10mH，又 Ae=Ip*L/（N*Bm）中，N，Bm均不變，Ip是DCM的0.55倍，算出來(lái)Ae就是DCM模式的5.5倍了。另外我們?cè)倏碅b有什么變化，DCM中，峰值電流為1A,有效值電流是為0.4A,而CCM模式中，有效值電流約為0.35A，兩種模式選用的線徑面積接近，所以如果匝數(shù)相同的話窗口面積也是基本相同的。上面的結(jié)論，CCM模式AP值是DCM模式AP值的5.5*0.35/0.4=4.8倍
CCM模式下，初級(jí)線圈的峰值電流會(huì)比DCM模式的峰值電流低。大家都有這個(gè)體會(huì)。原因是我們?cè)谠O(shè)計(jì)的時(shí)候Ip2取值通常不會(huì)超過(guò)0.6Ip1。也就是說(shuō)實(shí)際上我們?cè)O(shè)計(jì)的變壓器不是工作在深度的CCM模式中。其能量每個(gè)周期里大部分傳遞到了次級(jí)。電感本身大了2-3倍，電流當(dāng)然會(huì)小些。而如果出于某種考慮需要設(shè)計(jì)成 Ipav=5dI，電流的選取就不一定了。CCM模式下電感量是可大可小的，都能做到 Ipav=5dI。只要相應(yīng)的調(diào)整其他的參數(shù)。設(shè)計(jì)者會(huì)不會(huì)為了把電流降低而把電感量設(shè)計(jì)到10mH或更大？有的變壓器可能不加氣隙電感量也只能勉強(qiáng)做到10mH。這樣或許還有飽和的風(fēng)險(xiǎn)。
但是從頭再來(lái)看你的推算，發(fā)現(xiàn)你是對(duì)的。原因是 - 公式推算是假設(shè)了 Dmax=0.5 為前提的。這樣計(jì)算 Ip1就只能算出來(lái)0.55A一個(gè)數(shù)值了。于是AP相差5倍也是成立的。只不過(guò)以某一固定Dmax計(jì)算出來(lái)的AP公式對(duì)實(shí)際的設(shè)計(jì)不具備廣泛的指導(dǎo)意義。其參考價(jià)值也就難免要打些折扣了~
0
回復(fù)
@mko145
CCM模式下，初級(jí)線圈的峰值電流會(huì)比DCM模式的峰值電流低。大家都有這個(gè)體會(huì)。原因是我們?cè)谠O(shè)計(jì)的時(shí)候Ip2取值通常不會(huì)超過(guò)0.6Ip1。也就是說(shuō)實(shí)際上我們?cè)O(shè)計(jì)的變壓器不是工作在深度的CCM模式中。其能量每個(gè)周期里大部分傳遞到了次級(jí)。電感本身大了2-3倍，電流當(dāng)然會(huì)小些。而如果出于某種考慮需要設(shè)計(jì)成Ipav=5dI，電流的選取就不一定了。CCM模式下電感量是可大可小的，都能做到Ipav=5dI。只要相應(yīng)的調(diào)整其他的參數(shù)。設(shè)計(jì)者會(huì)不會(huì)為了把電流降低而把電感量設(shè)計(jì)到10mH或更大？有的變壓器可能不加氣隙電感量也只能勉強(qiáng)做到10mH。這樣或許還有飽和的風(fēng)險(xiǎn)。但是從頭再來(lái)看你的推算，發(fā)現(xiàn)你是對(duì)的。原因是-公式推算是假設(shè)了Dmax=0.5為前提的。這樣計(jì)算Ip1就只能算出來(lái)0.55A一個(gè)數(shù)值了。于是AP相差5倍也是成立的。只不過(guò)以某一固定Dmax計(jì)算出來(lái)的AP公式對(duì)實(shí)際的設(shè)計(jì)不具備廣泛的指導(dǎo)意義。其參考價(jià)值也就難免要打些折扣了~
其實(shí)我們可以從L=Vin*Ton/dI可知道，電感值與dI成反比的，若DI很小的話是需要很大的電感量，比如上面dI=0.1A,需要的電感量要10mH，要獲得這樣大的電感量，似乎有困難。
假如輸出功率增大10倍，Ipav能達(dá)到5A,那么dI=1A,需要的電感量只需1mH了，要獲得這個(gè)電感量應(yīng)該沒(méi)什么難度了。
所以這里還驗(yàn)證了不知道哪位大師說(shuō)過(guò)的“小功率反激電源適合設(shè)計(jì)在DCM模式，大功率反激電源適合設(shè)計(jì)為CCM模式”
0
回復(fù)
@mko145
公式的輸入確實(shí)有些麻煩，相片完全看的清楚沒(méi)問(wèn)題。推導(dǎo)中下面的CCM模式中，[圖片] 如果處于臨界的狀態(tài)Ip2=0，則 Ipav=P1/2，那么算出來(lái)的結(jié)果與下面DCM中的結(jié)果已經(jīng)不同?？纯词悄某隽藛?wèn)題~[圖片] CCM模式由于變壓器中的能量在一個(gè)周期內(nèi)沒(méi)有全部由初級(jí)傳遞到次級(jí)，剩余的能量為E= I22L/2；如果I2 近似等于 I1，那么就沒(méi)有什么能量輸出了~
這筆記記得，上學(xué)時(shí)候的？
0
回復(fù)
@xiwangcumt
其實(shí)我們可以從L=Vin*Ton/dI可知道，電感值與dI成反比的，若DI很小的話是需要很大的電感量，比如上面dI=0.1A,需要的電感量要10mH，要獲得這樣大的電感量，似乎有困難。假如輸出功率增大10倍，Ipav能達(dá)到5A,那么dI=1A,需要的電感量只需1mH了，要獲得這個(gè)電感量應(yīng)該沒(méi)什么難度了。所以這里還驗(yàn)證了不知道哪位大師說(shuō)過(guò)的“小功率反激電源適合設(shè)計(jì)在DCM模式，大功率反激電源適合設(shè)計(jì)為CCM模式”
不一定非用那么大的電感。只要適當(dāng)調(diào)整Ton，電感的值就可以減小，比如說(shuō)3mH。這樣的設(shè)計(jì)要合理的多。
“小功率反激電源適合設(shè)計(jì)在DCM模式，大功率反激電源適合設(shè)計(jì)為CCM模式”的說(shuō)法是講大功率時(shí)如果工作在DCM則初級(jí)電流太大，導(dǎo)致過(guò)多的MOS管開(kāi)關(guān)損耗。所以改用CCM更合適。和這里的電感量扯不上關(guān)系。
0
回復(fù)
@mko145
不一定非用那么大的電感。只要適當(dāng)調(diào)整Ton，電感的值就可以減小，比如說(shuō)3mH。這樣的設(shè)計(jì)要合理的多?！靶」β史醇る娫催m合設(shè)計(jì)在DCM模式，大功率反激電源適合設(shè)計(jì)為CCM模式”的說(shuō)法是講大功率時(shí)如果工作在DCM則初級(jí)電流太大，導(dǎo)致過(guò)多的MOS管開(kāi)關(guān)損耗。所以改用CCM更合適。和這里的電感量扯不上關(guān)系。
呵呵，謝謝你回復(fù)，可以看出你對(duì)這個(gè)問(wèn)題的認(rèn)真態(tài)度。
Ton減小是能減少初級(jí)的電感量，如果上面變換器占空比依你的意思，改到0.25，初級(jí)的電感量的電感量只需要2.5mH了。等下我看看在0.25占空比的情況下AP值會(huì)有什么變化。等下我可以把我的推算寫(xiě)下來(lái)讓你參考。
0
回復(fù)
@mko145
不一定非用那么大的電感。只要適當(dāng)調(diào)整Ton，電感的值就可以減小，比如說(shuō)3mH。這樣的設(shè)計(jì)要合理的多。“小功率反激電源適合設(shè)計(jì)在DCM模式，大功率反激電源適合設(shè)計(jì)為CCM模式”的說(shuō)法是講大功率時(shí)如果工作在DCM則初級(jí)電流太大，導(dǎo)致過(guò)多的MOS管開(kāi)關(guān)損耗。所以改用CCM更合適。和這里的電感量扯不上關(guān)系。
首先，為了計(jì)算方便把這個(gè)50W的反激變換器的參數(shù)確認(rèn)一下。
兩種設(shè)計(jì)都工作在深度CCM模式下，即dI/Ipav=0.2，是為保證電源的10%負(fù)載仍為連續(xù)
輸出功率50W，效率100%，輸入電壓200VDC，輸出20VDC,開(kāi)關(guān)頻率為100K
NO1電源占空比為0.5，則初次級(jí)匝數(shù)為10Ns：1Ns，初級(jí)Lp=10mH
NO2電源占空比為0.25，則初次級(jí)匝數(shù)為10Ns：3Ns,初級(jí)Lp=2.5mH
其他參數(shù)根據(jù)上面的條件得出的結(jié)果如下：
若初級(jí)匝數(shù)相同，Ton減半（占空比減半），根據(jù)Ae=Vin*Ton/dB*Np知道NO2電源的Ae減半
NO1電源：Lp=10mH,Ipav=0.5A,Isav=5A(次級(jí))，Ip-rms=0.35A,Is-rms=3.5A，占用窗口面積為10Ns*0.35/J+1Ns*3.5/J=7Ns/J
NO2電源：Lp=2.5mH,Ipav=1A,Isav=3.3A(次級(jí))，Ip-rms=0.5A,Is-rms=2.9A, 占用窗口面積為10Ns*0.5/J+3Ns*2.9/J=13.7Ns/J
所以NO2電源的Ab是NO1電源的1.95倍。
推測(cè)占空比對(duì)固定電流紋波斜率（dI/Ipav）的AP值的影響是很小的。
不過(guò)你提到的減小Ton來(lái)減小電感量的需求的方法，對(duì)于實(shí)際的設(shè)計(jì)當(dāng)然是非常好的辦法。
謝謝你的回復(fù)，由你的想法，我在推導(dǎo)中又體會(huì)了很多東西，哈哈。
0
回復(fù)
@xiwangcumt
首先，為了計(jì)算方便把這個(gè)50W的反激變換器的參數(shù)確認(rèn)一下。兩種設(shè)計(jì)都工作在深度CCM模式下，即dI/Ipav=0.2，是為保證電源的10%負(fù)載仍為連續(xù)輸出功率50W，效率100%，輸入電壓200VDC，輸出20VDC,開(kāi)關(guān)頻率為100KNO1電源占空比為0.5，則初次級(jí)匝數(shù)為10Ns：1Ns，初級(jí)Lp=10mHNO2電源占空比為0.25，則初次級(jí)匝數(shù)為10Ns：3Ns,初級(jí)Lp=2.5mH其他參數(shù)根據(jù)上面的條件得出的結(jié)果如下：若初級(jí)匝數(shù)相同，Ton減半（占空比減半），根據(jù)Ae=Vin*Ton/dB*Np知道NO2電源的Ae減半 NO1電源：Lp=10mH,Ipav=0.5A,Isav=5A(次級(jí))，Ip-rms=0.35A,Is-rms=3.5A，占用窗口面積為10Ns*0.35/J+1Ns*3.5/J=7Ns/JNO2電源：Lp=2.5mH,Ipav=1A,Isav=3.3A(次級(jí))，Ip-rms=0.5A,Is-rms=2.9A,占用窗口面積為10Ns*0.5/J+3Ns*2.9/J=13.7Ns/J所以NO2電源的Ab是NO1電源的1.95倍。推測(cè)占空比對(duì)固定電流紋波斜率（dI/Ipav）的AP值的影響是很小的。不過(guò)你提到的減小Ton來(lái)減小電感量的需求的方法，對(duì)于實(shí)際的設(shè)計(jì)當(dāng)然是非常好的辦法。謝謝你的回復(fù)，由你的想法，我在推導(dǎo)中又體會(huì)了很多東西，哈哈。
算的不錯(cuò)！ 也就是說(shuō)深度CCM模式下的無(wú)論怎么設(shè)計(jì)，AP值都要大很多。改變Dmax只可以減小電感量使磁芯不飽和，但影響不了AP。這個(gè)結(jié)論也合理，深度CCM模式下變壓器中儲(chǔ)存的能量只有小部分能傳遞到次級(jí)，變壓器理應(yīng)大幾倍。
返回頭看公式 AP= Ae*Ab= 2*Pomax*104/ dB*f*Ku*J 還是只適用于DCM。公式中Ku*J 為常數(shù)，在 Pomax 和 f 一定的情況下，AP只和 dB有關(guān)。對(duì)于DCM來(lái)說(shuō) dB=Bm，但對(duì)CCM來(lái)講，這個(gè)dB不得而知，AP也就無(wú)從而定 ~
0
回復(fù)
@xiwangcumt
方法是一樣的，我這里就是用他的思想加我的表達(dá)方法，最終的結(jié)果大體相似，電流密度的單位不同，所以數(shù)量級(jí)相差100倍。另外，我這里寫(xiě)這么多，想說(shuō)明的是我對(duì)AP的認(rèn)知，反激連續(xù)與斷續(xù)的AP值的區(qū)別
感覺(jué)用ap算出來(lái)的磁芯和最后選用的磁芯相差一大截
看過(guò)實(shí)例算出ap=0.157cm4 后邊選用1.264cm4
這樣對(duì)我們選用磁芯效果不大
看到有土八路算法 Po=100Fs*Ve選磁芯再根據(jù)電流密度 迭代變壓器更為便捷
0
回復(fù)
@xiwangcumt
①若為反激式變換DCM模式，則Pomax=f*L*Ip2*/2，dB=Bmax，所以：AP=Ae*Ab=2*Pomax*104/Bmax*f*Ku*JAP=Ae*Ab=L*Ip2*104/Bmax*Ku*J②若為反激式變換CCM模式，若紋波率dI/Idc=0.2,則Ip=Idc+dI/2=5.5dI，此可保證變換器在10%滿載載的時(shí)候臨界連續(xù)，則dB=0.18*Bmax，所以AP=Ae*Ab=1.8*Pomax*104/0.18*Bmax*f*Ku*JAP=Ae*Ab=10*Pomax*104/Bmax*f*Ku*J即反激CCM模式需用的磁芯AP值可能達(dá)到反激DCM的5倍（紋波率dI/Idc=0.2條件下）③正激式變換CCM/DCM模式,dB=Bmax，所以：AP=Ae*Ab=2*Pomax*104/dB*f*Ku*J ④結(jié)論，正激DCM/CCM與反激DCM磁芯輸出功率相同 不知道有沒(méi)有錯(cuò)誤，如果各位有不同的看法，大家討論一些哈
其實(shí)一般很少有反激的產(chǎn)品設(shè)計(jì)在10%輕載還能連續(xù)的，上面舉個(gè)特例就是為了直觀的說(shuō)明，連續(xù)模式中因?yàn)橹绷髌玫拇嬖趯?duì)AP值的影響。可以看出初級(jí)電流紋波斜率r（有些書(shū)籍可以用等效的K值代替）越小，對(duì)磁芯的AP需求越大。
0
回復(fù)
@mko145
算的不錯(cuò)！也就是說(shuō)深度CCM模式下的無(wú)論怎么設(shè)計(jì)，AP值都要大很多。改變Dmax只可以減小電感量使磁芯不飽和，但影響不了AP。這個(gè)結(jié)論也合理，深度CCM模式下變壓器中儲(chǔ)存的能量只有小部分能傳遞到次級(jí)，變壓器理應(yīng)大幾倍。返回頭看公式AP=Ae*Ab=2*Pomax*104/dB*f*Ku*J 還是只適用于DCM。公式中Ku*J為常數(shù)，在Pomax和f一定的情況下，AP只和dB有關(guān)。對(duì)于DCM來(lái)說(shuō)dB=Bm，但對(duì)CCM來(lái)講，這個(gè)dB不得而知，AP也就無(wú)從而定~
分析得真好
0
回復(fù)
