反激变压器参数设计

设计要求85VAC注意：264VAC50Hz60W80%100KHz80%计算过程102V370V75.00W0.74A输入端整流后电解电容电压纹波15.00%384.5uF实际选择电解电容容量为：390.0uF下面有三种计算方法供我们比较参考，不同的设计方法，考虑的出发点是不同的。本文中的设计，都是按照在最低输入电压、最大输出电流时，变换器工作在CCM模式或CRM模式来考虑的。0.61.75倍153.0V267.8V2.33倍637V797V650V50V150.4V100.4V520V0.503.01倍700V2倍190.4V95.2V560V0.48反射电压VfRCD箝位电压Vc输入端最高直流电压Vinmax最大工作占空比设定RCD箝位电压比反射电压高最大工作占空比MOS耐压要求输入功率Pin最低电压直流平均电流输入端电解电容容量RCD吸收电压与反射电压比例反激式开关电源参数设计v0.9作者：让你记得我的好反射电压Vf指定MOS耐压反射电压VfRCD箝位电压Vc指定MOS耐压RCD箝位电压与反射电压比例RCD箝位电压VcRCD耗散能量是漏感能量的倍数最低交流电源电压Vacmin最高交流电源电压Vacmax输出功率PoutVc、Vf、Dmax计算方法一选择最大工作占空比效率η开关频率fs交流电源频率fac输入端最低直流电压Vinmin稳态时MOS电压应力比例Vc、Vf、Dmax计算方法二Vc、Vf、Dmax计算方法三RCD耗散能量是漏感能量的倍数MOS工作电压应力MOS工作电压应力MOS工作电压应力2.00倍综合以上计算结果，对比后，我们选择其中一种方法的结果来作为后继计算的起点。把结果填入下面表格:0.6153V267.8V不管是DCM还是CCM方式，都有这么一个公式成立：Pin=(1/2)×Vinmin×(Ip1+Ip2)×Dmax，所以：2.45A下面，我们在设计中面临着另一个分水岭，是选择CCM，还是选择DCM如果选择DCM，那么Ip1=0.00AIp2=2.45A2.45A如果选择CCM，并定义Ip2=3Ip1则,Ip1=0.61AIp2=1.84A1.23A根据公式，Lp=Vinmin×Dmax/(fs×(Ip2-Ip1))，可以求出两种模式下的初级电感量：Lp=249.7uHLp=499.4uH下面根据AP法，选择磁芯规格。先计算所需要AP值：设定最大工作磁感应强度为0.25T设定电流密度为450A/cm2设定占空系数为0.3AP=0.396cm4AP=0.453cm4经查询磁芯参数，选择一款的磁芯：E25/13/7Ae=0.520cm2Aw=0.870cm2AP=0.452cm4选择DCM，则Np=47匝选择CCM，则Np=71匝接着，我们来计算次级绕组的匝数：我们先设定次级整流二极管的压降：0.7V按照上面计算，填入初级匝数Np=49匝那么24V绕组匝数为：7.91匝18V绕组匝数为：5.99匝15V绕组匝数为：5.03匝12V绕组匝数为：4.07匝Ferroxcube公司下面，根据LpIp2=NpBmaxAe来计算初级侧的匝数：Vc、Vf、Dmax计算方法三RCD耗散能量是漏感能量的倍数最大工作占空比Dmax反射电压VfRCD箝位电压Vc选择DCM，则Ip1+Ip2=Ip2-Ip1=Ip2-Ip1=选择CCM，则选择DCM，则选择CCM，则Bmax=Kj=K0=5V绕组匝数为：1.83匝24V绕组二极管耐压为：84.34V18V绕组二极管耐压为：63.26V15V绕组二极管耐压为：52.71V12V绕组二极管耐压为：42.17V5V绕组二极管耐压为：20.09V实际二极管的耐压选择，最好用示波器看看最大反向电压的数值，再留出20%的裕量。先看初级的：DCM时1.10A需要导线的铜截面积为：0.244mm2CCM时0.99A需要导线的铜截面积为：0.220mm2要计算次级电流的RMS值，首先要知道次级输出电流值。假设某次级的输出电流为2.5ADCM时，次级峰值电流：12.50A则4.56A需要导线的铜截面积为：1.014mm2CCM时，首先要计算次级梯形波电流值，定义梯形短边为Isp1,长边为Isp2那么Isp1和Isp2的比例关系与初级侧相同。可以求出：3.13A9.38A则4.11A需要导线的铜截面积为：0.914mm2知道了次级绕组的有效值电流，就可以选择合适的线径了。注意单根线径不要超过2倍趋肤深度。Δ=0.24mm下面来选择合适的次级滤波电解电容假设我们的输出是DCM模式，按照上面的计算知道4.56A通过查资料知道某款电容，规格为：1.36A设定温度系数为：1.7设定频率系数为：1那么，4.56A上式中，1.7是温度系数，2是两只并联，1是频率系数。说明我们可以用两只这样的电容并联使用就可以满足要求了。但实际使用时，必须检测电容的温度和自温升。对电容的使用是否合理重新评估。现在来计算RCD吸收电路的参数:变压器实测初级漏感约为：3.75uH我们已经设计了箝位电压267.8V560uF/35V(江海，CD287)105度时耐100KHz电流纹波电流能力为Vc=Iprms=Iprms=Sp=Iout=Isp=Isrms=1.36×1.7×2×1=4.624Lplk=按照梯形波的RMS值计算公式计算初、次级绕组电流RMS值：Sp=Isp2=Isrms=Isp1=Isrms=趋肤深度简单计算为Ss=Ss=假如我们设定吸收电容电压波动为：5.0%那么对于DCM模式时，损耗功率：P=2.6W电阻取值：R=27.3K吸收电容容量为：C=3.06nF那么对于CCM模式时，损耗功率：P=1.5W电阻取值：R=48.5K吸收电容容量为：C=1.72nF是需要用户手动输入的。是计算出来的结果。是禁止修改的。下面有三种计算方法供我们比较参考，不同的设计方法，考虑的出发点是不同的。本文中的设计，都是按照在最低输入电压、最大输出电流时，变换器工作在CCM模式或CRM模式来考虑的。反激式开关电源参数设计v0.9作者：让你记得我的好综合以上计算结果，对比后，我们选择其中一种方法的结果来作为后继计算的起点。把结果填入下面表格:不管是DCM还是CCM方式，都有这么一个公式成立：Pin=(1/2)×Vinmin×(Ip1+Ip2)×Dmax，所以：根据公式，Lp=Vinmin×Dmax/(fs×(Ip2-Ip1))，可以求出两种模式下的初级电感量：实际二极管的耐压选择，最好用示波器看看最大反向电压的数值，再留出20%的裕量。知道了次级绕组的有效值电流，就可以选择合适的线径了。注意单根线径不要超过2倍趋肤深度。但实际使用时，必须检测电容的温度和自温升。对电容的使用是否合理重新评估。