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| | | | | | | 必须顶 MOS管交流群 QQ:212540350 ,加一下直接讨论 |
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| | | | | | | | | /*********** 广告已删除 ***********/
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| | | | | | | 斜阳版主,您好,您是用上面的公式计算变压器吗,看上去很复杂,英文的标称太多,看上去都蒙了,您可以不可以,用WORD详细计算一下DCM,CCM的变压器公式,例如12V1A输出反激式开关电源变压器的计算 |
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| | | | | 虽然只是大概看了下,
但是还要赞一下,
难得能看到这么详尽的paper design! |
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| | | | | | | 解压后的.mcd文件用 Mathcad2001i 打不开。 |
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| | | | | | | 变压器的设计步骤首先是根据设计输入确定CORE,
而CORE的确定包括两个部分: 材质和尺寸.
给出公式: AP=Aw*Ae={Pt*10^6/(2.22Bm*F*Kj*Ku)}^1.14
那如何根据计算的AP值来选择合适的CORE,希望大家讨论讨论,稍后我会传上来各种CORE的尺寸参数表,供大家讨论 |
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| | | | | | | | | 这可能是视频类的格式。没找到阅读器或是播放器。 斜阳古道大哥你可不可以传一下呢 |
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| | | | | 看来装MathCAD兄弟不是太多,建议各位还是去下载一个12、13、或14版的,记得有个叫水利论坛的上面有这个东东。有了它,做数学计算太方便啦。
上面有位兄弟提到了磁芯选择的AP法,AP法的公式真是五花八门,叫人眼花缭乱,下面我们就先从AP磁芯面积公式开始讨论呢。
兄弟们,请来投票表决一下,我是不是干脆把它转成PDF格式呢?只是实在觉得MCD的格式好,用于数学计算,不管是列公式还是画函数的图形实在是太好了。 |
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| | | | | 这里有4个公式似乎都可用于AP法,可是这些公式是如何推导出来,并且哪一个才是对的呢?
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| | | | | | | 你这几个公式,我就见过Ap1,2,3, 那个4确实眼生,不过我最近在看的一个AP的计算公式似乎和你这些也都不同,但是我详细的推倒过程,贴上来大家一起学习
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| | | | | | | | | 早已有人指出,公式里的2.22,应该是4.44才对。 |
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| | | | | | | | | | | 主要问题不是错在2.22哪里。主要是在于他给的Wa*Ae总=Wa*Ae初+Wa*Ae次 有误。初次级都是公用一个横截面那分什么Ae初和Ae次。应当是Wa总*Ae=Wa初*Ae+Wa次*Ae。而且不用假设Wa初=Wa次,直接Aw初=Wa初*Ku/Np,Aw次=Wa次*Ku/Ns。这时候就没有0.5的系数了。于是才有了4.44。而且这个推导是按照正弦波推导出来的,而且整个周期初次级都在工作。如果按照这个推导,对于正激和反激都是有偏差的。因为正激和反激的电流波形不是正弦波,电压也不是正弦波。需要做傅里叶分解。
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| | | | | | | | | 在你的1-4、1-5里,为什么dt=T/2?为什么要转成正弦波?
然后关于电流密度存在两个公式,一个是常见的?另一个跟AP的函数关系,请问你有这个公式的推导资料吗? |
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| | | | | | | | | | | 因为在半个周期内刚好是正弦波由最小值(最大值)变化到最大值(最小值),而磁通密度也刚好变化了2Bm,所以就有了dt=T/2。用正弦波是因为一般磁芯厂家给出来的损耗曲线都是根据正弦波来的,用其他波就需要进行傅里叶分解了,但他的基频还是频率为开关频率的正弦波。这是小弟的理解。至于其他就不知道了。
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| | | | | | | | | 请教你,法拉第电磁感应定律得出来的值是 平均值 吗? |
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| | | | | | | Word的公式编辑功能不太强,还是等一下再贴出原贴里的四个公式的推导吧。 |
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| | | | | | | | | AP法我觉得并不能算是很好的方法,因为关于窗口利用系数取一个系数上,是不够精确的方法.到底取多少,不够好. |
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| | | | | | | | | | | 确实如此,不过对初次设计或反激变换器设计不多的人来讲,AP法至少给出了一个较了的起始点。 |
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| | | | | | | 这四个公式得出的结果怎么差别这么大,特别是第4个,感觉不大对 |
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| | | | | | | 就靠这个救命了,书上的表达式太混乱了,多谢高人们的无私奉献~(P.s.论坛不能收藏帖子吗?本人新手,找不到收藏的地方啊~) |
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| | | | | | | 写的很不错,不过,楼主,我这里有一个问题,今天刚和一个朋友交流的,不带pfc和带pfc的反激变压器的设计计算方法是否一样呢?
期待高手回复~~~~~~~~~~~~~~~~~ |
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| | | | | | | | | | | 勇士竟然那么早就注册了 08年啊。
这个计算变压器的好多,每步推导由来我现在都没搞懂 |
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| | | | | | | | | 带PFC的反激肯定更能优化设计,这时只要把输入电压取一个相同的值就可以了,只不过要担保在交流上电而PFC还未有正常输出电压时,要注意反激不能饱程。 |
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| | | | | | | | | | | 如果整流输入电压不经过电解电容滤波,直接加给初级,那Vinmin 和Vinmax该怎么取值呢?是不是Vinmin=85v,Vinmax=265v?是不是不需要Vacmin*1.2,Vacmax*1.4呢? |
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| | | | | | | 谢谢你的资料,不过我们这里主要是讨论一些公式是怎么来的,然后应该怎么正确地应用这些公式。 |
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| | | | | | | | | DCM反激的AP公式不难导出。
Vin*D/f = Np*Ae*B
Ku*Aw*Kj = Np*Irms_p+Ns*Irms_s = 2*Np*Ip*(D/3)^1/2 (假设初次级相同duty ,Ip=初级峰值电流)
AP=Ae*Aw
= 2*Vin*D*Ip*(D/3)^1/2/(Ku*Kj*B*f)
= 4*Pin**(D/3)^1/2/(Ku*Kj*B*f) (因为平均输入电流=0.5*Ip*D)
这公式
如果代入Pout/η=Pin ,便是上面的AP2,
如果D取0.5,便是AP3 (先不理那1.14).
如果代入Pin=1/2*Lp*Ip^2*f,基本上便是AP1 ( 0.8)
可以说,AP1,2,3都是可以的。AP4则有所保留. |
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| | | | | | | | | | | 乘幂1.14 的推导。(all k’s are constants)
假设
1。a=变压器边长,AP=k1*a^4,变压器表面面积As=k2*a^2
1。温升一定,
2。铁损等於铜损Pcu,
於是(2*Pcu/As)便一定,即是Pcu=k4*As=k4*k2*a^2
另方面,Pcu=I^2*R,可以导得Pcu=k3.J^2*a^3
两个Pcu相等后,得J=k5*/a^0.5=k6*/AP^0.125
即是J(或Kj) 不是独立的,而是和AP有关的,
把它代入前面的AP公式里,便成(……)^1.143了。 |
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| | | | | | | | | | | | | "另方面,Pcu=I^2*R,可以导得Pcu=k3.J^2*a"
不解?帮忙导一下,呵呵 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 噢,是a^3,只是敲漏了,结果还是对的。推导如下:
电流 I = J*Awire (Awire 铜线横切面积)
电阻 R = ρ*Lwire/Awire (Lwire 铜线总长度)
Lwire = N匝*每匝平均长度 = N*k1*a
N*Awire = 磁芯窗口面积*Ku = k2*a^2 (Ku 窗口利用率)
於是 I^2*R = J^2*ρ*Lwire*Awire = k3*J^2*a^3 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 电感的AP推导:
N*B*Ae=Lm*Ip
Ku*Aw*Kj=N*Irms
得AP=Lm*Ip*Irms/(Ku*Kj*B) = AP4,
AP4不能用于反激变压器,是因为它算少了一个绕组,如真要用,把AP4乘2便对了。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | kw*Wa=Np*Awp+Ns*Aws=Np*Iprms/Jp+Ns*Isrms/Js
假設電流密度相同而且Np*Iprms=Ns*Isrms
kw*Wa=2Np*Iprms/J
kw:繞線因數
Wa:繞線窗面積
J:電流密度
Awp:初級導線面積
Aws:次級導線面積
Ae=Lp*Ipp/Np*Bm
Ae:磁路有效截面積
Bm:最大磁通密度
AP=Wa*Ae=(2Np*Iprms/kw*J)*(Lp*Ipp/Np*Bm)
=2*Lp*iprms*Ipp/kw*Bm*J |
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| | | | | | | | | | | | | | | 斜阳古道大哥,您能不能把上面的文件转成WORD文档再上传一下.谢谢. |
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| | | | | | | | | | | Kj 是指什么?
Irms_p, Irms_s 又分别指什么呢? |
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| | | | | | | | | | | Ku*Aw*Kj = Np*Irms_p+Ns*Irms_s = 2*Np*Ip*(D/3)^1/2
? ? |
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| | | | | | | | | | | | | Kj=电流密度,Irms_p,Irms_s=初级,次级有效值电流。
窗口内的总有效值电流=Np*Irms_p+Ns*Irms_s --(1)
也等于铜面积*电流密度 =Ku*Aw*Kj
假设初次级相同占空比D,次级折算到初级,(1)就等于 2*Np*Irms_p = 2*Np*Ip*(D/3)^1/2,这是DCM的。 |
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| | | | | | | | | | | | | 我不是大师。
CCM的一样,假设初次级相同占空比D (为简单起见,其实可以不相同的),
式(1)依然是=2*Np*Irms_p,不过这时的Irms_p就要根据那个CCM梯形电流波形来算了,兄弟自己推导一下如何? |
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| | | | | | | | | | | | | | | 谢谢!
我现在纠结的是CCM下原边和副边的梯形波电流值的计算。
设副边梯形波的长短边分别为Is2(长) 和Isl (短) 则副边平均电流Iavag= 0.5(Is1+Is2)* Doff
设原边梯形波的长短边分别为Ip2 (长) 和Ipl (短) 则原边平均电流Iavag= 0.5(Ip1+Ip2)* Don
我只知道这里面有个关系那就是 Is2 =Ip2 * (Np/Ns)
和副边平均电流Iavag = Io
这里面如在只知道Io,Np,Ns 这三个参数的情况下如何去确定 Is1,Is2, Ip1,Ip2 ?
又如何根据原副边的平均电流来得出原副边的电流有效值?
望大师指点。谢谢!
发现CCM的反激电源设计中鲜有从这几个参数(Is1,Is2, Ip1,Ip2 )去着手设计的(在确定了匝比N,Dmax 后)。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | 是啊,想急于解决掉,就开了个新帖,哈哈,有不懂的憋在心里很难受的,还望大师过去指导下啊。 |
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| | | | | | | | | | | 前辈,请问“假设初次级相同duty ”是什么意思?我理解的是占空比为0.5。
如果我的理解是正确的话,那您的推导是不是就直接限定了D了,别的占空比下怎么办?
请给我指条明路吧~ |
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| | | | | | | 请问,AC输入整流的系数是怎么算的,为什么85V时系数为1.1,265V时系数为1.4? |
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| | | | | | | 最大占空比计算值,和你个你的公式不符合。。。你的Vmin是什么? |
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| | | | | | | | | 应该是根据输入电网而假定的值,我有看到过这方面的资料。
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| | | | | 斜阳古道大哥,您能不能把上面的文件转成WORD文档或PDF格式的,再上传一下.那个软件好大的,加上我们平时都不用那软件的,谢谢!期待中! |
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| | | | | 斜阳大哥,这么多人想要WORD文档,您就劳神弄一个上来吧,期待中 |
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| | | | | | | 同志们,你们连个mathcad都不愿意装,太不专业了吧 |
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| | | | | 同志们,下载后,看了后,思考后,请多多提出一些问题来讨论讨论,我们讨论的第一部分磁芯选择的AP法正在进行中。 |
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| | | | | | | 太感谢了!我先看看 有不明白的地方还要向您请教啊! |
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| | | | | 斜阳古道,能不能把你设计的电路一起贴出来呢!这样学习起来会更加明白与深刻的!期待中! |
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| | | | | 首先要问问楼主,小功率在这里是指多小的功率呢?如果是几瓦的功率,这个就需要考虑到无损吸收的问题了,目的是提高效率。 |
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| | | | | | | 古道兄不是贴了个26W的例子嘛,所以应该小于80w吧 |
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| | | | | | | 古道兄的papaer design 中提到
D=Vroact/(Vroact+Vin-Vdson)
这样计算Dmax Dmin,我认为是不合适的,此公式适合连续模式的Duty计算
而对于断续模式,则是不正确的,在后来的Bmax计算中,也体现了这个问题
在不考虑Mosfet Rdson的情况下
断续模式正确的公式是
D=(2*Lm*Pimax*Fs)^0.5/Vin
而在断续模式下,Fs恒定,Bmax是恒定的,由上面公式可以看到Vin*D是固定的
也可以理解为什么断续模式下Bmax恒定.
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| | | | | | | | | 有的人设计DCM时,喜欢当作Critical Mode来计算,於是那公式便算正确了。 |
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| | | | | | | | | 对于断续模式,可以在原D公式上再添加一个变量gama_ton_tr,含义是(原边电流导通时间+副边电流导通时间)/ (开关周期)。
这样的话,断续模式下的最大占空比Dmx就可以定义为:
Dmx = (Vro*gama_ton_tr) / (Vdcmn-Vdson+Vro),其中:
Vro = (Vo+Vf)*Nps,是指Mosfet关断时刻,副边反射到原边的电压。
详细描述可以参看《开关电源设计(第二版)》节4.3.2.2的“保持磁芯不饱和且电路始终工作于DCM模式”,原书太大,我提取了第4章 反激变换器的26页作为附件。
开关电源设计(第二版) 第4章 反激变换器.pdf |
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| | | | | 对,在最低输入电压、最大负载条件下,将变换器工作于临界模式。 |
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| | | | | 前段时间做了一个25W的反激电源,空载时输出正常,带负载时就会掉电压,还烧了MOSFET一次,不知是不是变压器磁心饱和的问题,那时没有加气隙,请各位前辈指教!!
电源新手,有什么说得不对,就见谅! |
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| | | | | | | 兄弟,我还是第一次听说做反激变压器不加气隙的,磁芯不饱和才怪呢。
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| | | | | 反激式变压器的计算方法很多,他的基础还是变压器转化原因影响,也 |
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| | | | | 太强了,有这么多的能人!
我之前也做了个反激,要是早看到这个帖子,不知道要省多少时间啊! |
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| | | | | 我也是按照楼主的计算方法算的,但计算出的原边峰值电流为2.15A,原边53匝,副边3匝。再计算副边峰值电流为37.98A。这个值是不是太大了啊? |
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| | | | | | | 上图为正弦的电感计算公式,
下图为PI的电感计算公式,
请高手帮忙这两个公式是怎么转变的
未命名.bmp |
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| | | | | | | | | 第一个公式 我不是很明白,但是第2个公式应该是初级电感的计算公式,其中Z为次级损耗/总损耗,而且是工作在CCM模式。根据能量守恒可以推算出来。PIN=PO/η,PIN=PO+P初损耗+P次损耗,Z=P次损耗/(P初损耗+P次损耗),在根据法拉第电磁感应定律E=VIN-VDS=L*di/dt,初级电流的di/dt=IR/DT(其中CCM模式的初级电流函数是Ip(t)=IR/DT*t+IP-IR),PIN=E*IAVG,IAVG是初级的平均电流值,从而推导得出 |
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| | | | | 做为新手 能做的就是不让学习的好机会错过 不让好帖沉下去 |
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| | | | | 斜阳古道大哥,你说的哪个26.3W的设计附件里边没有中文说明啊,我是个初学者,对英文不通,请你下传一个翻译好的附件.谢谢 |
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| | | | | Imosfet(Vg,t)和Idiode(Vg,t)那块看不懂啊,什么原理,请老师指导下 |
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| | | | | 楼主可以多发点反激的计算方法 ,现在反激的计算太多了,不知道哪个为准Q125630501 |
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| | | | | 在计算这样的变压器时,他的功率咋算。。。
他的P0,和Pi,咋算?把P23算在PI还是PO里? |
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| | | | | 斜阳版主,在您的计算公式里为什么给Ns1*9,再算Kjs1时为什么除了12? |
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| | | | | 各位大哥,我自已从网上下载了一个mathcad14,可是不知道怎么搞的,安装不了,会出现什么错误,谁知道能告诉我吗?谢谢!!! |
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| | | | | | | 希望能对4个公式的推导总结出一个推导过程,让大家长一下见识哦 |
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| | | | | 斜阳古道版主,greendot帮我找到了你的这个帖子,谢谢 |
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| | | | | 磁芯有一个参数Ale,单位是nH/T2(2是平方)。这个是怎么计算出来的? |
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| | | | | | | | | 都是大师级的,我觉得中国勇士讲的很好,设计基本上都是按这个过程来做,非常接近事实! |
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| | | | | 7年前的帖子都被挖出来了,可见之经典,要是7年前能看到这个帖子,当时对反激的理解就更深刻,调试那个反激电源就没有问题了。
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