变压器的设计资料

反激式开关电源变压器的设计(evdi版)
个人感觉反激是入门也是最难的,理解考个人琢磨。
在论坛上方法也学到了不少,加上看了其他的一些文章把自己的看法上传给大家,望大家指教。谢谢
Evdi 9.28 设计目标:Vin AC90-260 V o 15v Iomax 2A    f 100k
运行方式:Iomax ccm 65%Iomax dcm(这里为什么取65%见尾页)
这里我们设计得是工作于CCM和DCM得电路,所以我们应该考虑两个点:
1负载最大时点Iomax
2 DCM与CCm的临界点,这时得Io=65%Iomax
1临界点
1.1计算匝比与最大占空比
这里有两种方法,其实实质都是一样只是在操作上有些不同,但都存在着一个共同点:主观性.
香港特别行政区区徽1.1.1从V or着手
这里要分两步:
metropolis算法(1)得出V or取值
首先需要了解一下反激的原理,简单点说反激就是buck-boost电路和变压器的和体。V or为反激电压,就是在Mosfet关断时,次级导通使初级感应得电压,这里是起到了承接两者的关系因此在设计时可以先考虑V or的取值。
对于buck-boost: Vdc*Ton=V or*Toff Q-1
对于变压器匝比V or*Np=V o*Ns Q-2
对于V or的取值,对此总结如下:
这里要从mosfet关断时所受的电压应力着手考虑。当mosfet关断时
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存在V or+Vdcmax+Vspike+Vmargin=Vdss
选用Vdss=600vmosfet
Vdcmax=Vimax*1.4=365v
Vspike大约=95v
Vmargin取30-70v
得到V or为70-110v。其实我们这里选得值都时大约值,比如Vdss我们当然可以选择更大得耐压值,计算会导致V or变大,但是我们有个前提就是V or有一个限度这个限度是使Dmax不能大于50%。其实这里V or是个考虑综合因素取得一个较为主观得值。
(2)算出匝比和最大占空比
由Q-2式Np/Ns=V or/(V o+Vf)
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当V or为70时:Np/Ns=4.3
当V or为110时:Np/Ns=6.8
这里我们取Np/Ns=5,因为V or取值一般小些比较好,所以V or=80v 由Q-1式当Vdc最小时,Ton肯定时最大,所以
Dmax*Vdcmin=V or*(1-Dmax)
这里Vdcmin我们取100
算得Dmax=0.44
1.1.2绕过V or,直接先假设Dmax
一般利用经验取Dmax 为小于0.5得值,这里我们取0.45。
由把Q-2带入Q -1削去V or :
而当Vdc 最小时,Ton 最大
Np/Ns=11.545
.0145.0*115100max 1max *)((min)=−+=−+D D Vf Vo Vdc  这里我们取整数5,由于Np/Ns 变化了,那么我们再吧Np/Ns 带入到Q -1
式求得Dmax =0.44。
1.2计算Lp 和Ls
由于是临界点负载电流
Io =65%*Iomax =0.65×2=1.3A
临界点满足DCM 特点:可以得到负载尖峰电流
Ispl =2Io/(1-Dmax)=4.64A (Ispl 是临界点峰值电流)
再有V o*(1-Dmax)/Ls=Ispl 可以得到
Ls =19.3uH
由Lp/Ls=(Np/Ns)(Np/Ns)得到
Lp =0.48mH
2峰值点
由于峰值点工作于CCM 状态,Io =2A 但是Io 中的交流分量没有变化,增加的0.7A 是直流分量。
假设直流分量为∆Io 则:
你对学校减负工作有什么建议
∆Io ×(1-Dmax )=0.7得:
∆Io =1.25A
此时得Ispf =∆Io +Ispl =1.25+4.64=5.89A  (Ispf 是峰值点峰值电流)
原边Ippf =Ispf/(Np/Ns)=5.89/5=1.178
3 Np 与Ns 的值
由以上所求的的Lp ,Ls ,Ippf ,Ispf 我们可以进行一下计算: Ac
Bm Ippf Lp Np *=计算出Np 公式其实很简单我来给大家推倒一下:
由在Dmax 时初级最大电流Ippf 对应的是初级最大磁感应强度Bm ,那么NpBmAc 就是磁通∮变化量,那么磁通变化量又等于U 乘以时间变化量Dmax
那么UDmaxT/Lp=Ippf,
这样就可以得到上式。
而Np =5Ns 可以得到Ns 值。对于变压器其他参数的选取如有效值气息等的这里就不介绍了能力有限。呵呵
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4小结
其他参数的计算书上也有现成的公式去套用,最后提醒下大家,尽信书不如无书。本人不是什么高手,高手一般都是不露面的,我只是想把自己刚学的东西系统的串一下也希望对大家有些帮助。好多问题还要靠自己去理解,在这里特别感谢电源网的各位网友的热心解答。
(1)对于最大咱空比我说下自己的理解:一般计算占空比只是计算它的最大占空比,也就是所谓的电源工作最坏的情况下,其他情况的变化就可以依靠反馈控制调节占空比来满足了。一般反激占空比最好不要超过0.5,一方面由于最大占空比加大导致正边感应电压V or 加大,而V or加大又有两方面的缺点1:导致mosfet管应力加大2:导致匝比N加大使得变压器的漏感Lk加大。二方面由于占空比超过0.5有可能使系统不稳定,需要加上一个slope compension。就是在3842从4脚引一个电阻到3脚或2脚。
(2)对于CCM与DCM,论坛上已经分析的非常清晰了,优缺点很明显,个人建议,负载大时要用CCM否则DCM会使Ippf非常高导致的损耗也很高,DCM时二极管mosfet管的电压应力与CCM相差不大,但是电流应力却是非常大的,导致的损耗也是比较大的,所以一般CCM效率时高于DCM的。
(3)对于临界点为什么取65%Iomax,这里其实和KRP是一个道理,KRP=浮动电流/峰值电流,KEP一般不能取小,因为这样的话传递能量会减小。这里是个平衡值,一般取KRP =2/3,所以(1/2* Ispl)/( 1/2* Ispl+∆Io)=0.65.所以临界点的电流为65%Iomax。

本文发布于:2024-09-21 22:50:29,感谢您对本站的认可!

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