關(guān)于單端反激變換器的變壓器設(shè)計(jì)
由于單端反激變換器在小功率開關(guān)電源設(shè)計(jì)中應(yīng)用非常廣泛,且多路輸出較方便.單端反激電源的工作模式有兩種,電流連續(xù)模式和電流斷續(xù)模式.前者適用于較小功率,副邊二極管沒有反向恢復(fù)的問題,但MOS管的峰值電流相對較大;后者M(jìn)OS管的峰值電流相對較小,但存在副邊二極管的反向恢復(fù)問題,需要給二極管加吸收電路.這兩種工作模式可根據(jù)實(shí)際需求來選擇.
在工作中,為了方便變壓器設(shè)計(jì),我總結(jié)了一點(diǎn)設(shè)計(jì)方法,現(xiàn)傳上來供大家討論,希望大家對我的設(shè)計(jì)方法指出不足之處.
1093918982.doc
關(guān)于單端反激變換器的變壓器設(shè)計(jì),帖子太長了,請大家不要再回了.
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*********謝謝你的資料 ************
有幾個(gè)還不清楚問題問問:
“線路主開關(guān)管的耐壓Vmos”在TOPSwitch系列中是否就是TOP管的耐壓值?
“副邊反射電壓即反激電壓Vf”可否理解就是原邊產(chǎn)生的反向電動(dòng)勢?
“留有一定的裕量150”是否就是漏感產(chǎn)生的尖峰電壓?
“一般連續(xù)模式設(shè)計(jì),我們令I(lǐng)p2=3Ip1
這樣就可以求出變換器的原邊電流,由此可以得到原邊電感量:
Lp= DMax•VinDCMin/fs•ΔIp
對于連續(xù)模式,ΔIp=Ip2-Ip1=2Ip1;對于斷續(xù)模式,ΔIp=Ip2 .
可由AwAe法求出所要鐵芯:”你說相反是哪里相反?
AwAe=(Lp•Ip22•104/Bw•K0•Kj)1.14
有幾個(gè)還不清楚問題問問:
“線路主開關(guān)管的耐壓Vmos”在TOPSwitch系列中是否就是TOP管的耐壓值?
“副邊反射電壓即反激電壓Vf”可否理解就是原邊產(chǎn)生的反向電動(dòng)勢?
“留有一定的裕量150”是否就是漏感產(chǎn)生的尖峰電壓?
“一般連續(xù)模式設(shè)計(jì),我們令I(lǐng)p2=3Ip1
這樣就可以求出變換器的原邊電流,由此可以得到原邊電感量:
Lp= DMax•VinDCMin/fs•ΔIp
對于連續(xù)模式,ΔIp=Ip2-Ip1=2Ip1;對于斷續(xù)模式,ΔIp=Ip2 .
可由AwAe法求出所要鐵芯:”你說相反是哪里相反?
AwAe=(Lp•Ip22•104/Bw•K0•Kj)1.14
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@xiaof
*********謝謝你的資料************有幾個(gè)還不清楚問題問問: “線路主開關(guān)管的耐壓Vmos”在TOPSwitch系列中是否就是TOP管的耐壓值? “副邊反射電壓即反激電壓Vf”可否理解就是原邊產(chǎn)生的反向電動(dòng)勢? “留有一定的裕量150”是否就是漏感產(chǎn)生的尖峰電壓? “一般連續(xù)模式設(shè)計(jì),我們令I(lǐng)p2=3Ip1這樣就可以求出變換器的原邊電流,由此可以得到原邊電感量:Lp=DMax•VinDCMin/fs•ΔIp對于連續(xù)模式,ΔIp=Ip2-Ip1=2Ip1;對于斷續(xù)模式,ΔIp=Ip2.可由AwAe法求出所要鐵芯:”你說相反是哪里相反?AwAe=(Lp•Ip22•104/Bw•K0•Kj)1.14
希望對你有用.
1,Vmos在TOP系列中就是TOP管的耐壓.
2,可以理解為原邊產(chǎn)生的反向電動(dòng)勢.
3,留有裕量,一方面是要考慮漏感產(chǎn)生的尖峰,令一方面是考慮到開機(jī)的前幾個(gè)周期里MOS上的電壓比較高.
4,文章里沒有說反,是論壇里的幾句說反了.
1,Vmos在TOP系列中就是TOP管的耐壓.
2,可以理解為原邊產(chǎn)生的反向電動(dòng)勢.
3,留有裕量,一方面是要考慮漏感產(chǎn)生的尖峰,令一方面是考慮到開機(jī)的前幾個(gè)周期里MOS上的電壓比較高.
4,文章里沒有說反,是論壇里的幾句說反了.
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@乞力馬扎羅的雪
希望對你有用.1,Vmos在TOP系列中就是TOP管的耐壓.2,可以理解為原邊產(chǎn)生的反向電動(dòng)勢.3,留有裕量,一方面是要考慮漏感產(chǎn)生的尖峰,令一方面是考慮到開機(jī)的前幾個(gè)周期里MOS上的電壓比較高.4,文章里沒有說反,是論壇里的幾句說反了.
**************共享喲***************
我有一套設(shè)計(jì)變壓器的資料,是沙占友書里面的,你看看,指點(diǎn)一下區(qū)別!我用他的方法計(jì)算結(jié)果和你的方法結(jié)果不一樣,比如在初級(jí)電感量LP.希望能就此指點(diǎn)一二!
(由于資料繁雜,你看能不能就在資料上用紅色字體進(jìn)行點(diǎn)評(píng)在發(fā)到帖子上來?)1066795870.doc
我有一套設(shè)計(jì)變壓器的資料,是沙占友書里面的,你看看,指點(diǎn)一下區(qū)別!我用他的方法計(jì)算結(jié)果和你的方法結(jié)果不一樣,比如在初級(jí)電感量LP.希望能就此指點(diǎn)一二!
(由于資料繁雜,你看能不能就在資料上用紅色字體進(jìn)行點(diǎn)評(píng)在發(fā)到帖子上來?)1066795870.doc
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@乞力馬扎羅的雪
差異大嗎?是否可以把你計(jì)算的過程寫一下.
************看看************
比如說:
沙占友的《新型單片開關(guān)電源的設(shè)計(jì)與應(yīng)用》上介紹的初級(jí)感應(yīng)電壓Vor(即你說的反激電壓)在AC85V~265V輸入時(shí)一般取135V.好!如果再提供幾個(gè)條件:1電源效率80% 2輸出24V/0.8A 3連續(xù)模式 4輸入整流后DC90V~380V 5 最大占空比63% 6開關(guān)頻率fs=100KHz
來進(jìn)行如下計(jì)算:
1/2•(Ip1+Ip2)•DMax•VinDCMin=Pout/η
得出Ip=0.22
然后計(jì)算:Lp= DMax•VinDCMin/fs•ΔIp
(對于連續(xù)模式,ΔIp=Ip2-Ip1=2Ip1;)
得出Lp=249.48 微亨
但是這個(gè)Lp值與沙占友的LP計(jì)算公式計(jì)算出來的值相差很大(公式在我提供的資料中,你看了么?)這是為何呢?
比如說:
沙占友的《新型單片開關(guān)電源的設(shè)計(jì)與應(yīng)用》上介紹的初級(jí)感應(yīng)電壓Vor(即你說的反激電壓)在AC85V~265V輸入時(shí)一般取135V.好!如果再提供幾個(gè)條件:1電源效率80% 2輸出24V/0.8A 3連續(xù)模式 4輸入整流后DC90V~380V 5 最大占空比63% 6開關(guān)頻率fs=100KHz
來進(jìn)行如下計(jì)算:
1/2•(Ip1+Ip2)•DMax•VinDCMin=Pout/η
得出Ip=0.22
然后計(jì)算:Lp= DMax•VinDCMin/fs•ΔIp
(對于連續(xù)模式,ΔIp=Ip2-Ip1=2Ip1;)
得出Lp=249.48 微亨
但是這個(gè)Lp值與沙占友的LP計(jì)算公式計(jì)算出來的值相差很大(公式在我提供的資料中,你看了么?)這是為何呢?
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@xiaof
************看看************比如說: 沙占友的《新型單片開關(guān)電源的設(shè)計(jì)與應(yīng)用》上介紹的初級(jí)感應(yīng)電壓Vor(即你說的反激電壓)在AC85V~265V輸入時(shí)一般取135V.好!如果再提供幾個(gè)條件:1電源效率80% 2輸出24V/0.8A 3連續(xù)模式 4輸入整流后DC90V~380V5最大占空比63% 6開關(guān)頻率fs=100KHz來進(jìn)行如下計(jì)算: 1/2•(Ip1+Ip2)•DMax•VinDCMin=Pout/η 得出Ip=0.22 然后計(jì)算:Lp=DMax•VinDCMin/fs•ΔIp (對于連續(xù)模式,ΔIp=Ip2-Ip1=2Ip1;) 得出Lp=249.48微亨 但是這個(gè)Lp值與沙占友的LP計(jì)算公式計(jì)算出來的值相差很大(公式在我提供的資料中,你看了么?)這是為何呢?
我覺的是因?yàn)镵RP取值不同造成的.
按照我文中所寫,在連續(xù)模式,我的KRP取的是2/3.你用沙老師的方法計(jì)算時(shí)用的是多少?
我估計(jì)在電流斷續(xù)模式下,我們計(jì)算的結(jié)果應(yīng)該差不多.
按照我文中所寫,在連續(xù)模式,我的KRP取的是2/3.你用沙老師的方法計(jì)算時(shí)用的是多少?
我估計(jì)在電流斷續(xù)模式下,我們計(jì)算的結(jié)果應(yīng)該差不多.
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@乞力馬扎羅的雪
我覺的是因?yàn)镵RP取值不同造成的.按照我文中所寫,在連續(xù)模式,我的KRP取的是2/3.你用沙老師的方法計(jì)算時(shí)用的是多少?我估計(jì)在電流斷續(xù)模式下,我們計(jì)算的結(jié)果應(yīng)該差不多.
************計(jì)算了,昏了,要急救!****************
還是我上面的“****看看****”回帖的條件,然后補(bǔ)充幾個(gè):KRP取0.6 損耗分配系數(shù)Z取0.5(Z=0 表示損耗全部發(fā)生在初級(jí),Z=1表示發(fā)生在次級(jí))再來用沙占友的方法計(jì)算:
1 由VDCmin和Vor(反激電壓)來確定最大Dmax
Dmax=Vor/(Vor+VDCmin-VDCon)×%
得Dmax=63%
2 由KRP取0.6得出初級(jí)紋波電流IR與初級(jí)峰值電流IP的 比值
3 輸入電流的平均值:IAVG=PO/(η×VDCmin)
PO為輸出功率:24V/0.8A η為效率:80%
得出IAVG=0.27A
初級(jí)峰值電流:IP=IAVG/[(1-0.5KRP)×Dmax]
得出IP=0.61 則由KRP=0.6得IR為0.37
4 計(jì)算LP
LP=106PO/[IP2×KRP(1- KRP/2)f ] × [Z(1-η)+ η]/ η
(106表示為10的六次方,IP2表示為IP的平方,公式可具體看我傳上來的那個(gè)1066795870.doc )
得LP=1384uH
用你的公式算得LP是249uH 差的很遠(yuǎn)呀!原因何在?你有興趣再指點(diǎn)指點(diǎn)么?
還是我上面的“****看看****”回帖的條件,然后補(bǔ)充幾個(gè):KRP取0.6 損耗分配系數(shù)Z取0.5(Z=0 表示損耗全部發(fā)生在初級(jí),Z=1表示發(fā)生在次級(jí))再來用沙占友的方法計(jì)算:
1 由VDCmin和Vor(反激電壓)來確定最大Dmax
Dmax=Vor/(Vor+VDCmin-VDCon)×%
得Dmax=63%
2 由KRP取0.6得出初級(jí)紋波電流IR與初級(jí)峰值電流IP的 比值
3 輸入電流的平均值:IAVG=PO/(η×VDCmin)
PO為輸出功率:24V/0.8A η為效率:80%
得出IAVG=0.27A
初級(jí)峰值電流:IP=IAVG/[(1-0.5KRP)×Dmax]
得出IP=0.61 則由KRP=0.6得IR為0.37
4 計(jì)算LP
LP=106PO/[IP2×KRP(1- KRP/2)f ] × [Z(1-η)+ η]/ η
(106表示為10的六次方,IP2表示為IP的平方,公式可具體看我傳上來的那個(gè)1066795870.doc )
得LP=1384uH
用你的公式算得LP是249uH 差的很遠(yuǎn)呀!原因何在?你有興趣再指點(diǎn)指點(diǎn)么?
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常規(guī)設(shè)計(jì)
你這個(gè)是常規(guī)設(shè)計(jì),但是真正在實(shí)際反激式電源時(shí)根據(jù)你選擇電源控制ic是準(zhǔn)諧振或者是pwm控制需要具體考慮.在確定電感量時(shí)本人認(rèn)為是準(zhǔn)諧振可以按照斷續(xù)模式來設(shè)計(jì)感量.但是pwm控制還是在某個(gè)電壓下比如90-264輸入,在輸入160左右確定一個(gè)臨界電感量,本人設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為這樣設(shè)計(jì)對整機(jī)效率提高有幫助.我參考過delta設(shè)出來adaptor電原變壓器參數(shù),和它比較吻合.
你這個(gè)是常規(guī)設(shè)計(jì),但是真正在實(shí)際反激式電源時(shí)根據(jù)你選擇電源控制ic是準(zhǔn)諧振或者是pwm控制需要具體考慮.在確定電感量時(shí)本人認(rèn)為是準(zhǔn)諧振可以按照斷續(xù)模式來設(shè)計(jì)感量.但是pwm控制還是在某個(gè)電壓下比如90-264輸入,在輸入160左右確定一個(gè)臨界電感量,本人設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為這樣設(shè)計(jì)對整機(jī)效率提高有幫助.我參考過delta設(shè)出來adaptor電原變壓器參數(shù),和它比較吻合.
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@xiaof
************看看************比如說: 沙占友的《新型單片開關(guān)電源的設(shè)計(jì)與應(yīng)用》上介紹的初級(jí)感應(yīng)電壓Vor(即你說的反激電壓)在AC85V~265V輸入時(shí)一般取135V.好!如果再提供幾個(gè)條件:1電源效率80% 2輸出24V/0.8A 3連續(xù)模式 4輸入整流后DC90V~380V5最大占空比63% 6開關(guān)頻率fs=100KHz來進(jìn)行如下計(jì)算: 1/2•(Ip1+Ip2)•DMax•VinDCMin=Pout/η 得出Ip=0.22 然后計(jì)算:Lp=DMax•VinDCMin/fs•ΔIp (對于連續(xù)模式,ΔIp=Ip2-Ip1=2Ip1;) 得出Lp=249.48微亨 但是這個(gè)Lp值與沙占友的LP計(jì)算公式計(jì)算出來的值相差很大(公式在我提供的資料中,你看了么?)這是為何呢?
老兄,問題找到了.
根據(jù)你的數(shù)據(jù),我們來計(jì)算最后一步:
Lp= DMax•VinDCMin/fs•ΔIp
=0.63*90/100,000*0.44
=1289uH
注意ΔIp是在分母上的!你就是在這兒搞錯(cuò)了.
根據(jù)你的數(shù)據(jù),我們來計(jì)算最后一步:
Lp= DMax•VinDCMin/fs•ΔIp
=0.63*90/100,000*0.44
=1289uH
注意ΔIp是在分母上的!你就是在這兒搞錯(cuò)了.
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@lemon_ybn
雪老師,可能是我表達(dá)的不好!讓你理解錯(cuò)了!我是想問IP2的值是怎么確定的,并不是問它跟IP1的關(guān)系,根據(jù)書上公式是這樣的:IP2=VINMAX*TON/LP,但是這樣的話,LP值是一個(gè)求知數(shù),而根據(jù)你的論文上說的,LP值與IP2還存在關(guān)系,而且代入的話是同一個(gè)公式,這樣的話應(yīng)該怎么確定IP2的值呢?望指明.謝謝,
公式的確沒錯(cuò),但運(yùn)用時(shí)要看具體的場合.
對反激電源來說,Lp和IP2都是未知的.Lp的值取決你希望得到的原邊電流波形.而原邊電流波形決定了你的輸出功率等.所以我們在計(jì)算時(shí),是由輸出功率倒推回去的.
在你給出的公式里,TON也是個(gè)變化量.輸入電壓變化就會(huì)導(dǎo)致TON變化.而且,你公式里的IP2是電流的增量.
對反激電源來說,Lp和IP2都是未知的.Lp的值取決你希望得到的原邊電流波形.而原邊電流波形決定了你的輸出功率等.所以我們在計(jì)算時(shí),是由輸出功率倒推回去的.
在你給出的公式里,TON也是個(gè)變化量.輸入電壓變化就會(huì)導(dǎo)致TON變化.而且,你公式里的IP2是電流的增量.
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