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【新手】【2-变压器】UC3842设计120W反激开关电源

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leander
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高级工程师
  • 2017-5-11 16:10:11
根据 YTDFWANGWEI 版主的【龙腾原创】DCM、CCM及QR模式电源设计及效率对比试验(一)帖子中的CCM计算公式,设计了一款变压器,麻烦Q版和YTDFWANGWEI版主帮我看下,有没有计算错误的地方?






目前有两个地方有疑惑


1、Vor是根据计算得出90V,我记得在张飞电子中的Vor是估算得出。选600V的管子,减去余量50V,就是550V,减去输入最高电压,550-375=175,然后再乘以一个系数,好像是1.4。


   按他的方法计算出的Vor在125V这样,在实际应用中,Vor更接近哪个值?




2、因为计算的是70%功率以上为CCM,以下为DCM。算出的△I 为5.22A,这个是不是就是原边的峰值电流了。最低输入电压满负载也是这个峰值电流?






附上PDF
120W变压器计算.pdf (188.72 KB, 下载次数: 235)
============================================================================================

在 poweresim上仿真了一下。貌似可以通过,就是气隙大了些,0.9mm多了。

仿真出来Bmax = 0.216,  气隙 0.93mm,他的PQ3230计算时,Ae=1.4

他的推荐匝比是 22:7:5,但是代入后,同样的电感量,气隙小了,0.63mm, 但是Bmax增加到了0.2579










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qq80644864
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  • 2017-5-11 17:46:43
 
1、Dmax=Vor/(Vor+Vinmin)

2、70%的功率为临界点,那此时算出来的峰值,应该才算70%时候的峰值,并不是最高负载时候的峰值
leander
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高级工程师
  • 2017-5-11 18:17:05
 
那Vor是90v没错了。

那满载峰值电流=5.22/0.7=7.45A对吧?

如果峰值电流变了,电感计算也要变?
qq80644864
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  • 2017-5-11 18:57:09
 
我觉得应该不是5.22/0.7的,而是就是本身的5.22A,你自己也想想
电感量定了之后,是不会改变的
leander
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高级工程师
  • 2017-5-11 19:31:18
 
是的,所以我困惑在这一点。电感确定了。我反推了一下。Ipk也是5.22A,公式不变的。



主要是下面这句话不理解。



如果继续增加负载电路,变压器进入CCM,占空比不变,所以,峰值电流也就是这个值

如何理解?难道CCM下,原边峰值电流恒定的吗?还是CCM下,占空比不边的情况下,峰值电流不变?

qq80644864
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  • 2017-5-11 19:36:56
 
CCM模式下,继续增加负载的时候,占空比是不变的
leander
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LV6
高级工程师
  • 2017-5-11 19:51:53
 
是的,刚刚我也在找这个资料。

反激电源工作在DCM模式的时候,占空比会随着输出负载增大而加大。
而进入CCM模式时,改变负载占空比不变,输入电压变化占空比才会变化


这样的理解没错吧?

===============================================================

那么问题来了,既然占空比不变,负载在增加,那么原边靠什么增加输入的能量?

是靠改变初级Ip的斜率吗? 因为输入能量要增加,输入的电流均值肯定要提高,CCM是怎么提高的?

提高了电流均值,对原边的峰值电流有没有影响?
qq80644864
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  • 2017-5-12 08:23:42
 
理解是没错的

你不理解的这点,建议你画出CCM模式下的原边电流波形,就可以理解了
leander
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高级工程师
  • 2017-5-12 08:35:35
 
嗯。好的。多谢指教。

那麻烦您粗略看一下我上面的变压器计算方式。没有什么大问题吧?
qq80644864
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  • 2017-5-12 08:39:15
 
计算是没什么问题的,实战吧,做出来才知道具体到了哪一步
leander
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LV6
高级工程师
  • 2017-5-12 09:13:21
 
好的。那我就心里有点底气了,第一次接触开关电源,入门不易啊。
怕计算错误。用了其他两个工具验证了下,电感也微调了一下,调整为170uH这样,50%负载以下进入CCM模式,B为0.2T左右,应该不会那么容易磁饱和吧?

下面用50%功率计算出来的
Ipk0.5= 4.10A
匝数还是不变 26:7:5
初级电感为 169uH
初级电流有效值为 1.58A
次级电流有效值为 4.68A





上图是利用邵博士的表格验证了一下。参数相差不大
B为0.19T左右,原边峰值 4.76A,原边Irms 1.82A-2.00A,副边Irms 7.72A
其中次级电流有效值和我计算的相差悬殊,其他的都还行。




这是poweresim的仿真,用175uH的仿真,因为Ae参数不同,他计算的B为0.23,其他也都通过了。

===========================================================================

三方互相验证过了,还有Q版您的悉心指导,终于有信心去打样了。

我原边打算2x0.5的线,副边用3x0.6的线,或者 0.1x40 x3的利兹线, 电流应该够的吧?

线径没计算过,从拆解的变压器里估算和poweresim里的值互相中和一下。

qq80644864
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  • 2017-5-12 10:00:22
 
0.2离饱和还差的远,放心用



leander
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高级工程师
  • 2017-5-12 10:10:42
 
麻烦您线径再帮我看一下

我原边打算2x0.5的线,副边用3x0.6的线,或者 0.1x40 x3的利兹线, 电流应该够的吧?
qq80644864
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  • 2017-5-12 10:27:51
 
够了
leander
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高级工程师
  • 2017-5-12 11:10:00
 
好的。明白了。

再次感谢您的无私帮助!
qq80644864
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  • 2017-5-12 14:25:08
 
leander
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高级工程师
  • 2017-5-26 08:40:04
  • 倒数10
 
变压器已经打样回来了。PCB还没回来,

这几天在看别人计算的变压器,发现别人的变压器初级好像都在40T以上,我算出来只有26T,

是不是初级匝数越多,磁芯越不容易饱和? 还是只要关心B值尽量不超0.25就可以?
qq80644864
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  • 2017-5-26 08:58:02
  • 倒数9
 
别人是别人,你是你,每个人做的项目所考虑的点都是不同的,为何要去跟别人一样?
leander
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高级工程师
  • 2017-5-26 09:07:31
  • 倒数8
 
这不是第一次做,心里没底嘛。
qq80644864
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  • 2017-5-26 09:08:11
  • 倒数7
 
没底拿个demo回去抓波形来看最好了,哪里不懂看哪里
烟花易冷
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高级工程师
最新回复
  • 2018-5-19 09:45:45
  • 倒数1
 
它的意思是继续增加负载峰峰值电流不变,也就是电流变化率不变,峰值电流还是变化的。
l63672407
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高级工程师
  • 2017-6-6 16:09:16
  • 倒数6
 
Q版,请教您一个问题:
100W以下(例如:24V/4A)的反激式开关电源可以都用DCM模式来计算吗?
qq80644864
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  • 2017-6-6 16:28:18
  • 倒数5
 
根据你这IC的话,用CCM+DCM来,低压时候CCM,高压到200V左右转入DCM比较合适

具体的计算你要参考了王版的帖子了
l63672407
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高级工程师
  • 2017-6-6 19:44:56
  • 倒数4
 
Q版,我打算设计一款40W的电源。但是根据王工的资料C△U=I△T算出来的电容值都大于3倍Po了。如果我实际取47uf的话,Vdmin和Vor该怎么算呢?
Vdmin是不是只要大于Vor就可以了?
如果我随便取Vdmin=182V,Vor=100V的话,得到Dmax=0.35.那么后面的计算是不是也用Dmax=0.35来算呢?



麻烦教教我呀~
qq80644864
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  • 2017-6-6 19:52:39
  • 倒数3
 
做单电压的话,大电容取1U/W左右就差不多了,具体得看你的要求,想要保持时间和纹波电压在什么程度
你输入电压确定,反射电压确定,那么占空比也就确认了,但是得注意,反射电压的选取要看MOS管的耐压来取舍

占空比D的确定,看你最终的匝比选的是多少,然后反回来确定Vor是多少,才能最终确定D到底是多少


是一个迭代过程,不是一下算完的

建议使用的计算软件:Mathcad
l63672407
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高级工程师
  • 2017-6-6 20:40:49
  • 倒数2
 
嗯嗯,谢谢前辈
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