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变压器储能W=1/2*L*(Lp1-Lp2)*(Lp1-Lp2) 和能量守恒W=Pin=Vin*1/2*(Lp1+Lp2)是不是矛盾

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hy658
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助理工程师
  • 2018-9-12 17:05:29
10问答币
设计反激电源的时候,变压器储能公式为W=1/2*L*(Lp1-Lp2)*(Lp1-Lp2)             其中Lp2为mos管刚开启时候的峰值电流,Lp1为即将关断之前的峰值电流
如果为DCM模式,则Lp2为0  
但是根据能量守恒W=Pin=Vin*1/2*(Lp1+Lp2)
这两个公式是不是矛盾

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你的问题中有两点错了,电感你计算的是能量,单位是焦耳,下面输入计算的是功率,单位是瓦特。同时电感能量和输入功率公式也有问题,具体看下面说明: 反激从MOS导通到关断,电流从I1上升到I2,存储在磁芯中的总能量从1/2*L*I1^2上升到1/2*L*I2^2。也就是说在稳态下,一个开关周期内,从原边传递到副边的能量是1/2*L*(I2^2-I1^2), 磁芯始终存储着1/2*L*I1^2的能量没有参与传递(非连续模式下,I1=0A)。从磁芯看电源功率为1/2*L*( ...
fzp112233
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本网技工
  • 2018-9-12 17:25:06
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一个是变压器储能W,一个是输入功率W,两个有啥对比性吗。
hy658
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助理工程师
  • 2018-9-12 17:47:21
  • 倒数4
 
反激 变压器储存的能量,释放到副边就是输出的功率;输入功率等于输出功率除以效率,所以这两个应该是有联系的
ipower_cube
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高级工程师
  • 2018-9-12 22:14:20
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你的问题中有两点错了,电感你计算的是能量,单位是焦耳,下面输入计算的是功率,单位是瓦特。同时电感能量和输入功率公式也有问题,具体看下面说明:

反激从MOS导通到关断,电流从I1上升到I2,存储在磁芯中的总能量从1/2*L*I1^2上升到1/2*L*I2^2。也就是说在稳态下,一个开关周期内,从原边传递到副边的能量是1/2*L*(I2^2-I1^2), 磁芯始终存储着1/2*L*I1^2的能量没有参与传递(非连续模式下,I1=0A)。从磁芯看电源功率为1/2*L*(I2^2-I1^2)*fsw。


从电源输入口看,输入仅在MOS导通时有电流从I1上升到I2,MOS关断期间电流为零,因此电源平均功率为1/2*Vin*(I1+I2)*Ton*fsw=1/2*Vin*D*(I1+I2)。在不考虑效率的情况下,1/2*Vin*D*(I1+I2)=1/2*L*(I2^2-I1^2)*fsw


证明:
将上面公式化简,
1/2*Vin*D*(I1+I2)=
1/2*L*fsw*(I2-I1)*(I2+I1),得Vin*D=L*fsw*(I2-I1)



在MOS导通期间,Vin施加在原边电感L上,使电感电流从I1上升到I2,所以有:I2=Vin*Ton/L+I1
将I2带入上面化简式右边:Vin*D=L*fsw*(Vin*Ton/L+I1-I1) ,得 Vin*D=Vin*Ton*fsw=Vin*D。


所以从输入或电感,再或者从输出计算都是一样的。
hy658
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助理工程师
  • 2018-9-13 10:35:54
  • 倒数2
 
谢谢大师的讲解,非常详细
还有个问题想请教下:
反激开关电源,在DCM下的ip要比CCM模式下的ip要大出不少的,同等条件下CCM模式有效值电流要更低。有没有详细的推导公式
假设输出功率相同,开关频率相同,同样的输入电压
spirite219
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LV6
高级工程师
最新回复
  • 2018-11-14 13:34:05
  • 倒数1
 
主感量不一致呀
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