怎样设计电流连续工作的临界点

个人观点咯.flyback小功率而且是单输出的电源(<25W),我一般把低限输入满载作为临界状态设计,毕竟DCM可以减小变压器尺寸.

若是多输出的电源,肯定是越早进入CCM,调整率越好,但增大原边电感的代价是无休止的增加变压器的匝数和调整气隙.毕竟大部分多输出的电源大部分都有最小负载的要求,交叉调整率对于副输出也不高,因而适当增加电感,看能不能满足规格.

多输出有多种组合,而且最小负载要求也不同,因而不容易确定其进入CCM的具体负载大小.适当的加权反馈,可以改善调整率.

我的选择是:在Input 180Vac,Full load 进入临界点(60W以下).

多谢以上二位的精彩发言,刘兄的意思是满载情况下输入AC小于180V开始进入连续模式.我以前的思路中只从最底输入电压考虑,以负载的比例来考虑,刘兄从输入电压的角度来考虑也很有意思.再请教ryanguo 兄,在我的理解中越早进入CCM需要的峰值电流越小,变压器包含的峰值能量也越小,但需要的原边电感量增大,那么是否可以选用更小功率的变压器骨架和磁心呢.还是会增加变压器加工的许多麻烦.望ryanguo 兄给予指导.

你理解的不对.
Flyback是个储能电感.

P＝(0.5*Lp*i_pk_high^2-0.5*Lp*i_pk_low^2)*fs

if DCM, Lp*i_pk_low=0
if CCM, Lp*i_pk_low=\0

输出功率相等的情况,即P相等,显然CCM的时候峰值电流大.
简单说,ccm除了要传递的能量,始终还有一部分能量储存在变压器里,因而需要更大的尺寸.

我吃完饭给你解释吧

CCM时峰值电流比DCM时峰值电流要小,有效值电流要大．

您说反了

希望能有更多的高手出来指点迷津,我想CCM方式肯定效率更好,对峰值电流要求更低这点不用怀疑,我想知道的是CCM方式对电感量的要求高是否可以通过减小磁芯等手段来获得更好的性价比,带来的缺点是什么?是否会增加磁损耗等,怎么样才能把用CCM方式带来的高效率体现出来,这是需要参数严格配合的,包括改变磁芯大小,当然在限制很多的条件下用CCM方式就不一定能得到该有的优势,或许会带来更多的缺陷.我能从电气层面很好理解变压器里面的能量转换关系,我能设计出严格的初级电感,线圈比例,变压器初级线圈的最大电流参数,但没有实际的变压器设计经验,不能从变压器材料层面来设计,该用什么样的磁心,气隙大小,多少线圈合理,变压器的能量余量大小,变压器要考虑的因素有什么,温度影响是否大等,希望能有高手从材料层面分析变压器的参数和设计经验

你的分析完全错误

说说理由哦?

是我搞错了,CCM电感大,峰值电流小,Sorry

很简单的理由,连续工作电流波形是梯型而不是三角型,在单位时间内的平均电流要求相等,那么梯形的峰值电流需要的肯定小.

最简单,峰值电流的公式IP=(VIN/LP)TON

我忘了考虑电感量了,呵呵.25W flyback 仿真了一下

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/53/7831178781020.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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小功率,50W以下,个人觉得,完全设计在DCM比较好.50~100W,设计在20%负载的时候进入DCM模式.高于100W不建议用反激做.如果要做,建议用CCM,尽管这个时候变压器体积有点大.

powercheng  您好,请多指教,您认为小于50W的电源完全工作在DCM下的原因是什么,如果从宽工作电压范围(AC85-265)等方面考虑完全工作在DCM模式下是否对变压器的利用率太低?前面 liuhanghong 的选择倒是个不错的选择,他以输出满载,VIN=AC180作为临界点, 这样设计实际上在输入小于180V的情况下就开始进入CCM,转化为最低输入AC85V的情况下大概在50%负载不到(受占空比影响)进入连续工作点,您对此有什么评价,望能指教.

主要是体积和价钱方面考虑,小功率一般体积比较小电流比较小,用DCM变压器体积小,由于电流小此时铜损的代价可以接受.

CCM时峰值电流和有效值电流都比DCM时峰值电流要小.

这个看工程师个人的爱好了.
这两种情况我都见过.
有的工程师喜欢把东西做的小,所以,DCM是很好的选择,调试也要方便的多.
我个人比较喜欢CCM,20%负载进入DCM,也就是轻载的时候进入DCM模式,这样,变压器比纯粹在CCM下要小一些.
BUCK,BOOST电路也有同样问题.

POWERCHENG兄你好,再请教下怎么能有全CCM模式呢,我的理解在轻载时必然会进入DCM模式,现在考虑输入的范围一般都很大,在输入比较高的情况下更难进入CCM模式,你说的完全CCM是什么意思呢?

那就根据伏秒积计算之.
反激从建版开始一直讨论到现在,经久不衰啊,呵呵.找本书看看吧.是在太长了,一时半会说不清楚.

Dmax取0.45,不要超过0.5,否则要补偿,调试有点复杂的.
最低电压输入,最大负载情况下具有最大占空比.
这个时候,变压器原边最小电感量必须大于:
Lp≥(Vdcmin*Dmax)2/(2Pin*fsw*Krp)
其中,Vdcmin为母线上最低直流RMS值.
Dmax为最大占空比,取0.45为宜.
上面的2是2次方的意思,不是乘以2.
分母Pin为输入功率,一般为输出功率Pout/效率η,效率设置在0.75~0.85为宜,一般取0.8.Pout就是输出满载功率.因为在设计阶段,所以也不知道到底效率会有多高.所以一般也就取值0.8,偏差不会太大的.
fsw为开关频率.
Krp为初级绕组的脉动电流Ir与峰值电流Ip的比例系数.Krp为DCM,CCM下,Krp的取值范围是0~1,这个数据可以定量描述开关电源的工作模式.实际上CCM与DCM没有严格的界限的,而是一个过度过程.
对于给定的交流输入范围,如果Krp比较小,意味着更为连续的工作模式以及相对比较大的初级电感量,并且初级Ip以及Irms比较小.反之,Krp若比较大,就表示连续程度比较差,初级电感量比较小,而Ip与初级有效值电流Irms比较大.
当输入电压为100/120VAC下,建议取值0.4~1
85~265下或者220/230VAC下,建议取值0.6~1

CCM,DCM都有自己的弊端,设计宽范围输入电压时应使用一个折衷的方法,使峰值电流大小适中,峰值与直流有效值的比值比较适中. 只要调整一个合适的气隙,就可得到这一传递方式,实现噪音小,效率合理之佳况.
这样,一切均不会使变压器偏离设计.

严重同意.
CCM变压器做的大,但是开关管应力小.
DCM相反.
开关电源中,我认为比较重要的就是TOPOLOGY的选取,磁性元间的计算,环路的补偿,EMI处理.
每一个环节都可以编成至少一本书了.

请POWERCHENG兄:如何设计为完全CCM模式?这样铁心是否更容易饱和呢?谢谢

变压器设计遵循的原则就是能够在最苛刻的负载条件下不饱和,体积尽量小.
那么,反激是一定要开气隙的,因为气隙在“存储以及传递能量”.
由于直流分量的存在,导致变压器容易饱和.那么,应该尽量降低之流分量,再者就是开气隙拉偏磁化曲线,使之在相同直流分量存在的情况下仍然无法饱和.
限于个人能力,我解释的过于晦涩.
你可以看看赵修科老师的《开关电源中的磁性元件》一书.

他说的是在全电压满载是都在CCM,进入低压一定会是DCM

对啊,我的意思就是说在低压时会进入DCM,随着输入电压的增加有DCM经CRM进入CCM.我是想请教powercheng兄:如果像在AC 85~265V之间若要完全工作在CCM能否能做到?该怎么做呢?
还有,临界点建议设在输入电压多大(FULL LOAD)时效率是最高的?有些给的是180V,有些是150V,希望大虾分享一下您的经验.谢谢

你说反了,低压时为ccm,进入高压可能为dcm,要想全电压满载都在ccm加大感量就可以;关于那个点效率最高,这个不好说吧,效率和很多因素有关.

是的.