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12v 5a反激电源,变压器设计有困惑

今天我们老大给了个我们反激12v5a的电源方案,让我们看着元件自己算变压器,
元件:mos管8n60,ic频率:65k,磁芯pq26/20,输入85--265v  模式:dcm
然后是我的计算,
我第一步:我假设最大占空比Dmax=0.45,效率0.8,

求原边电感量LP=Vdcmin*Dmax*Vdcmin*Dmax*0.8/(2*Pout*f)=85*1.414*85*1.414*0.8/(2*60*65000)=300uh 
 
第二步求匝數比N = [Vdc(min) / (Vout)] * [Dmax / (1-Dmax)]=120/12(0.45/0.55)=8.18   

第3步求初级圈数:NP=Vdcmin·tON/(Ae·ΔBm)=1000*Vdcmin·Dmax/(f·Ae·ΔBm)=1000*120*0.45/(65*119*0.2)

=35(ΔBm取的0.2)至于为什么取0.2,我也是迷惑的,看别人是那样我就取的那样
 

但是我们老大最终的给的标称参数。电感量是一样的,但是初级圈数:38,次级圈数6.这样匝比才6.3呀!
是不是我哪里算错了? 
我想还是要通过实践对比才能得出为什么的相差那么远,待我测试完毕上传资料
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2013-03-12 22:09

电感公式看上去很混乱那是我没化简

输入平均电流 :Iav=Pout/(VDCmin*0.8)

初级峰值电流 :Ip=2 ×Iav/Dmax

初级电感量   :Lp=VDCmin ×Dmax/ (Ip×fs)

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higel
LV.8
3
2013-03-12 22:24

这个没有标准的。

你算出来匝比8也可以啊,只不过是MOSFET上的电压会高

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2013-03-13 08:11
@higel
这个没有标准的。你算出来匝比8也可以啊,只不过是MOSFET上的电压会高
en
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2013-03-13 08:56
@xd285070
电感公式看上去很混乱那是我没化简输入平均电流:Iav=Pout/(VDCmin*0.8)初级峰值电流:Ip=2×Iav/Dmax初级电感量 :Lp=VDCmin×Dmax/(Ip×fs)

你的匝数比计算有点问题:1、Vdcmin不能按85*1.414来算,一般乘以1.2取100v左右,2、Vout应该按输出电压加上整流管的压降,比如肖特基加0.5-0.6v。

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oufei19
LV.3
6
2013-03-13 09:27
@xd285070
en
求原边电感量LP=Vdcmin*Dmax*Vdcmin*Dmax*0.8/(2*Pout*f)=85*1.414*85*1.414*0.8/(2*60*65000)=300uh 
 
85*1.414*85*1.414*0.8,最小直流的平方*能效
Dmax在哪?
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oufei19
LV.3
7
2013-03-13 09:33
@xd285070
电感公式看上去很混乱那是我没化简输入平均电流:Iav=Pout/(VDCmin*0.8)初级峰值电流:Ip=2×Iav/Dmax初级电感量 :Lp=VDCmin×Dmax/(Ip×fs)
你这公式像DCM的公式,Bmax 0.2,我算得45匝
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david0015
LV.4
8
2013-03-13 14:26
@oufei19
求原边电感量LP=Vdcmin*Dmax*Vdcmin*Dmax*0.8/(2*Pout*f)=85*1.414*85*1.414*0.8/(2*60*65000)=300uh  85*1.414*85*1.414*0.8,最小直流的平方*能效Dmax在哪?
我算的初级32,次级5 ,感量200uH
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2013-03-13 15:12
@ymyangyong
你的匝数比计算有点问题:1、Vdcmin不能按85*1.414来算,一般乘以1.2取100v左右,2、Vout应该按输出电压加上整流管的压降,比如肖特基加0.5-0.6v。
你说的很对,最低电压去多少确实结果相差挺大的,以后得注意才是
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2013-03-13 15:13
@oufei19
你这公式像DCM的公式,Bmax0.2,我算得45匝
我这是CCM的,ic要跳频工作,就算的dcm的,你的45圈怎么算出来的?
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2013-03-13 15:14
@oufei19
求原边电感量LP=Vdcmin*Dmax*Vdcmin*Dmax*0.8/(2*Pout*f)=85*1.414*85*1.414*0.8/(2*60*65000)=300uh  85*1.414*85*1.414*0.8,最小直流的平方*能效Dmax在哪?
好眼力,确实没写上去!
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2013-03-13 15:29
@david0015
我算的初级32,次级5,感量200uH
我实际做了两个,一个38圈的6圈,一个34圈的5圈。电感量一个339,一个334.但是要是像你说的200的话,估计气息能放下一个硬了,太大了
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2013-03-13 15:38
@xd285070
电感公式看上去很混乱那是我没化简输入平均电流:Iav=Pout/(VDCmin*0.8)初级峰值电流:Ip=2×Iav/Dmax初级电感量 :Lp=VDCmin×Dmax/(Ip×fs)

初级电感量

 

漏感,因为磨了太多磁芯所以漏感也大了

 

我感觉磨得太多了,但是电感量下不去呀

只有上电才知道了

 

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老梁头
LV.10
14
2013-03-13 18:57
@xd285070
好眼力,确实没写上去!
电感量取得有点小了···
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2013-03-13 19:47
@老梁头
电感量取得有点小了···
不是吧,要是按照公式算下来,更小了。。。。。。。
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老梁头
LV.10
16
2013-03-14 08:44
@xd285070
不是吧,要是按照公式算下来,更小了。。。。。。。

IP1+IP2=PO*2/VINMIN*Dmax*η

带入里边IP1+IP2=60*2/100*0.45*0.8=3.34A

你设计的是CCM

设IP2=3IP1

带入4IP1=3.34 A

IP1=0.835A

ΔI=IP2-IP1=3IP1-IP1=2IP1=1.67A

L=VINMIN*TON/ΔI=100*15*0.45/1.67=404uH

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oufei19
LV.3
17
2013-03-14 08:52
@xd285070
我这是CCM的,ic要跳频工作,就算的dcm的,你的45圈怎么算出来的?
跟16楼 老梁头的算法算不多
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2013-03-14 14:04
@老梁头
IP1+IP2=PO*2/VINMIN*Dmax*η带入里边IP1+IP2=60*2/100*0.45*0.8=3.34A你设计的是CCM设IP2=3IP1带入4IP1=3.34AIP1=0.835AΔI=IP2-IP1=3IP1-IP1=2IP1=1.67AL=VINMIN*TON/ΔI=100*15*0.45/1.67=404uH
很抱歉,我的ic是pr8275,他是ccm的,但是在低压满载工作时是处于临界模式,所以我是按照dcm算的。。。。。。。
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2013-03-14 16:05
@xd285070
很抱歉,我的ic是pr8275,他是ccm的,但是在低压满载工作时是处于临界模式,所以我是按照dcm算的。。。。。。。

块焊接快完了!变压器是初级38,次级6,vcc6 

通电测试:110v交流输入

结果启动保护了,万用表看了下ic的vcc,在10v和18v跳动,ic正常工作电压是11到16,肯定保护了。

于是 我用外部电源给ic供电,现在是直接启动不了!我想可能ic刚刚坏了,于是换掉ic,还是外部供电,结果还是启动不了,驱动mos的输出脚没有任何波形。

想了半天,发现是原来变压器上的辅助电源和ic没有断开,于是断开再次上电,还是启动不了!难道ic坏了?应该不会吧,我想可能没有达到ic的启动电压所以不行

为了确定是不是ic坏了,我去掉外部电源,接上变压器的辅助绕组供电

上电!这次成功了输出

这是空载波形,好难看

 

加大负载,1a。看mos的电压

 

输入还是110v

 


这是检流电阻的波形

 

我有一点不明白的为啥在下半周还有长长的一条,那是个啥???

继续加大负载,到1.6a时保护了,看了看检流电阻的电压峰值基本到了ic的过保护电压0.85v,电阻我用的1.8欧的3个并联,看来得减小!

这个是ic的资料

英文的好多看不懂

PR8275_E_V1.2 

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rockyy
LV.6
20
2013-03-14 23:38
@xd285070
块焊接快完了!变压器是初级38,次级6,vcc6[图片] 通电测试:110v交流输入结果启动保护了,万用表看了下ic的vcc,在10v和18v跳动,ic正常工作电压是11到16,肯定保护了。于是我用外部电源给ic供电,现在是直接启动不了!我想可能ic刚刚坏了,于是换掉ic,还是外部供电,结果还是启动不了,驱动mos的输出脚没有任何波形。想了半天,发现是原来变压器上的辅助电源和ic没有断开,于是断开再次上电,还是启动不了!难道ic坏了?应该不会吧,我想可能没有达到ic的启动电压所以不行为了确定是不是ic坏了,我去掉外部电源,接上变压器的辅助绕组供电上电!这次成功了输出这是空载波形,好难看[图片] 加大负载,1a。看mos的电压[图片] 输入还是110v[图片] 这是检流电阻的波形[图片] 我有一点不明白的为啥在下半周还有长长的一条,那是个啥???继续加大负载,到1.6a时保护了,看了看检流电阻的电压峰值基本到了ic的过保护电压0.85v,电阻我用的1.8欧的3个并联,看来得减小!这个是ic的资料英文的好多看不懂[图片]PR8275_E_V1.2 
我原来有产品电流波形也是这样,如果用电压探头测cs电阻,波形会更杂,好像里面一直在不停震荡,用电流探头测试,波形如你图中所说,也不明白为什么,另外,请教一下,你所说的用直流电压测试,我曾经在VCC那里接直流电,电源通交流电,IC不能工作啊,请指教一下,谢谢!
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2013-03-15 08:25
@rockyy
我原来有产品电流波形也是这样,如果用电压探头测cs电阻,波形会更杂,好像里面一直在不停震荡,用电流探头测试,波形如你图中所说,也不明白为什么,另外,请教一下,你所说的用直流电压测试,我曾经在VCC那里接直流电,电源通交流电,IC不能工作啊,请指教一下,谢谢!
电流上的下面那个是负电压是mos管ds电容造成的,还有可能是示波器的引线太长。用直流给ic供电是可以的,但是要把原来的vcc断开,供电电压达到ic的启动电压,ic才能正常工作
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2013-03-16 11:59
@xd285070
块焊接快完了!变压器是初级38,次级6,vcc6[图片] 通电测试:110v交流输入结果启动保护了,万用表看了下ic的vcc,在10v和18v跳动,ic正常工作电压是11到16,肯定保护了。于是我用外部电源给ic供电,现在是直接启动不了!我想可能ic刚刚坏了,于是换掉ic,还是外部供电,结果还是启动不了,驱动mos的输出脚没有任何波形。想了半天,发现是原来变压器上的辅助电源和ic没有断开,于是断开再次上电,还是启动不了!难道ic坏了?应该不会吧,我想可能没有达到ic的启动电压所以不行为了确定是不是ic坏了,我去掉外部电源,接上变压器的辅助绕组供电上电!这次成功了输出这是空载波形,好难看[图片] 加大负载,1a。看mos的电压[图片] 输入还是110v[图片] 这是检流电阻的波形[图片] 我有一点不明白的为啥在下半周还有长长的一条,那是个啥???继续加大负载,到1.6a时保护了,看了看检流电阻的电压峰值基本到了ic的过保护电压0.85v,电阻我用的1.8欧的3个并联,看来得减小!这个是ic的资料英文的好多看不懂[图片]PR8275_E_V1.2 
 经过两天调试,我的那个12v5a电源,
90v输入满载效率0.83。245v输入0.88  
最大尖峰电压245v输入时483v。
变压器温度最大85,mos管78,整流管73 
 
245输入 
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2013-03-16 13:53
@xd285070
很抱歉,我的ic是pr8275,他是ccm的,但是在低压满载工作时是处于临界模式,所以我是按照dcm算的。。。。。。。

这里说是DCM,第一帖却说CCM,改过来吧。

DCM模式下工作磁通每个周期都回到零,可以取得高一点,0。33T都没有问题,这样铜损小一点。

气隙计算出来应该在大于0。25毫米小于0。75毫米,太小不好开气隙,太大吸收不好做。

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2013-03-16 15:22
@qinzutaim
这里说是DCM,第一帖却说CCM,改过来吧。DCM模式下工作磁通每个周期都回到零,可以取得高一点,0。33T都没有问题,这样铜损小一点。气隙计算出来应该在大于0。25毫米小于0。75毫米,太小不好开气隙,太大吸收不好做。
关于dcm还是ccm,我还真是糊涂的,英文不好没看懂ic资料。但是从实际应用,我的检流电阻是0.33,ic保护电压是0.85v,85v输入63w的时候电阻上的峰值电压基本是到达了0.85v,所以最大电流是2.57a左右。要是是ccm电流肯定也没那么大。至于一楼是想的。我马上改回来,关于气隙的大小,我是为了保证电感量,使劲的磨,所以早就超过了0.7,,,,
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2013-03-16 15:26
@qinzutaim
这里说是DCM,第一帖却说CCM,改过来吧。DCM模式下工作磁通每个周期都回到零,可以取得高一点,0。33T都没有问题,这样铜损小一点。气隙计算出来应该在大于0。25毫米小于0。75毫米,太小不好开气隙,太大吸收不好做。

不知道是气隙开得太大了吗,还是其他原因,变压器温度有点高,

室温:25  90v输入,62.8w输出的时候,线圈温度91,磁芯84.  220输入的时候两个温度只是下降了3°左右。现在都没头绪了

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2013-03-16 16:11
@xd285070
不知道是气隙开得太大了吗,还是其他原因,变压器温度有点高,室温:25 90v输入,62.8w输出的时候,线圈温度91,磁芯84. 220输入的时候两个温度只是下降了3°左右。现在都没头绪了
实测下初级感量,偏小的话再减小气隙。
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2013-03-16 16:30
@ymyangyong
实测下初级感量,偏小的话再减小气隙。
电感量不是小了,设计的是300uh,但是看着气隙太大了,磨到360就没有磨了,刚刚还发现个温度高的,输出的滤波电容温度达70,滤波电感达到65,电感是磁环,要是把同名端绕错了会怎么样?
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2013-03-16 16:36
@xd285070
 经过两天调试,我的那个12v5a电源,90v输入满载效率0.83。245v输入0.88  最大尖峰电压245v输入时483v。变压器温度最大85,mos管78,整流管73 [图片] 245输入[图片] [图片]
这个电源,基本指标已经完成,但是带解决的,就是电源温度较高。
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2013-03-16 17:32
@xd285070
电感量不是小了,设计的是300uh,但是看着气隙太大了,磨到360就没有磨了,刚刚还发现个温度高的,输出的滤波电容温度达70,滤波电感达到65,电感是磁环,要是把同名端绕错了会怎么样?
其实LP在200-400uh,匝比30:5左右都是可以的。建议漏感控制在3%以内,用夹心绕法。
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rockyy
LV.6
30
2013-03-16 17:34
@qinzutaim
这里说是DCM,第一帖却说CCM,改过来吧。DCM模式下工作磁通每个周期都回到零,可以取得高一点,0。33T都没有问题,这样铜损小一点。气隙计算出来应该在大于0。25毫米小于0。75毫米,太小不好开气隙,太大吸收不好做。

其实我也一直被这个连续和断续困扰,不知道什么时候该用连续,什么时候该用断续,请你指点一下,谢谢!

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rockyy
LV.6
31
2013-03-16 17:36
@ymyangyong
其实LP在200-400uh,匝比30:5左右都是可以的。建议漏感控制在3%以内,用夹心绕法。

旅长,漏感控制在6%以内应该都没多大问题吧?我们这里好多都没在3%-6%之间。用的也是三明治绕法

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