AP算法系列之三-----单端式开关电源变压器

有疑问.这是DCM的,还是CCM的? 好像两个都不是呀.

高!!我按矩形波算的,和DCM有1.155倍的偏差,和CCM有1.01--1.03倍的偏差,矩形波是最大体积的.

单端反激:
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又开始了-_-!

1.你第1贴的公式估算出来的AP会偏小,而不是你说的偏大,DCM时可小30%,CCM时可小60%(约)
2.公式不可同用于DCM和CCM,因为相同条件下,CCM的AP应该比DCM的大,而不像你的一样大啊.
3.第2帖里,那1.155 (=2/sqrt3) 应该在分子里吧,至於那1.03 则不知你咋弄出来的,呵.

我對AP這個東西一直不是很感冒,因為散熱條件的不同,能用上的少之又少,還有就是不同的結構散熱特性也有差異,不知道AP如何考慮這些因素?

1.三个公式中,第一个公式分子为最小,计算出的AP是最大才对.
2.所有的系数都是根据Irms/Iav计算出来的,单方波Irms/Iav=1/SQRT(D),DCM模式Irms/Iav=1.155/SQRT(D),CCM模式(Krp取0.6)Irms/Iav=1.03/SQRT(D)

呵呵!王兄经验丰富,是不需要按图索骥的.不过对于初学者,在设计变压器毫无头绪之时,还是需要有些公式数据之类的参考一下的.

AP是最低要求,保证计算出来的磁芯可以承受外加的伏秒和绕得下所需的线组,只此而已,仅此而已,对温升本没考虑,后来为了这问题,引入J=Kj*AP^x 的关系式,於是有类似上面的公式,但这J,AP的关系是假设(1) 散热面积正比于AP^0.5 ,(2) 铜线长度正比于AP^0.25,(3) 铜铁损相等,(4) 散热途径是一半自然对流,一半辐射 ,由此可见它的实用价值如何.
王兄可否分享你的经验?

没错,J=Kj*AP-0.125是根据1)散热面积正比于AP^0.5 ,(2) 铜线长度正比于AP^0.25,(3) 铜铁损相等,不过怎能看出假设"散热途径是一半自然对流,一半辐射" 的呢?
那么如果根据磁芯材料形状的不同,假设不同,最后J的系数不也会不同,那么我们找到最符合实际条件的假设不就可以了.但是在不知道Ae,Wa,磁材尺寸(知道就不用再费事)又如何计算AP,所有条件都不知道或不去假设,又从何下手设计,难道真的要靠经验.经验怎么来的,不也是靠大量的实验和测试结果积累出来的.那么公式又如何来的?不就是靠理论和实际结果结合后再修正计算出来的.
   变压器设计有完全准确无误的公式计算吗?我说没有,只有能尽量接近你要求的基本公式供你参考.要想设计出满足你要求的产品可能还要你在这个基础上进行调整以达到最佳,因为公式是死的,条件是固定的,而要求是千奇百怪的.
还是那句话:
公式千变万化,实际一通百通.
万变不离其宗,关键在于领悟.

1.第2公式的误差更大,因为系数1.155确实应该在分子里,你再看看哟.
2.第3公式基本是第1公式,误差依旧,而且没照顾到不同的Krp.

1.如果在分子里,就是1.155*SQRT(D)不是1.15/SQRT(D)了.如果这样要么我推导错误,要么就是DCM的波形Irms≠IP*SQRT(D/3)和Iav≠IP*D/2.
2.如果将KRP=0.6代入到Irms/Iav中,得到的结果是1.03/sqrt(D)
  如果将KRP=0.6代入到Irms/Iav中,得到的结果是1.01/sqrt(D)

七年兄,别误会,我完全没有贬低AP价值的意思,正如你说,它是一个有用的参考值,完全同意你的见解.我只不过想摆出它的面目,它的根由,让大家知道,是有局限的,不能全靠它,还需要有很多的调整,修改,优化.
散热途径可能是 45%/55%,记不清楚,是找出所需散热面积时的测试条件.
变压器设计有完全准确无误的公式吗? 如果在某假设条件下,是准确的,但问题是这些假设跟实际有距离,所以呢,得出来的又脱离实际,呵呵,我这不是废话吗?

1.是推导错了吧
2.不明白,应该又是推导错了.

我再算算看.

将计算公式从前算到后,终于计算出来.QAZ33510兄你是对的.我确实有个地方计算错误.上面的公式我已更正了.

好貼

谢谢你改正了这个,但仍然是有问题的,你好像忽略了次级的存在? 还有那 Krp=0.6时的系数1.442 肯定是错的啊.

能否将你计算的公式贴出来看看?因为我这里还有计算推挽和桥式的,要看看还有哪些方面有不足的.

DCM : 分子是  1.16*(√D1+√D2)*Po ,D1,D2为初次级占空比
CCM: : 分子是  1.72*( √D1+√D2)*Po @ Krp=0.6 ,D2=1-D1
分母是 Bm.F.Ku.J.η
当然在某合理假设下,公式可以更简化.

有没有推导过程?如果是单端正激的话,CCM还是成立的.

DCM的 :
Aw.Ku.J =Np.Iprms+Ns.Isrms
=Np.Ippk.√(D1/3)+ Ns.Ispk.√(D2/3)
=Np.Ippk.[ √(D1/3)+ √(D2/3) ]

Ae=Vmin.D1/Bm.F.Np ,   Pin=Vmin.Ippk*D1/2
然后结合3式可得.

我重新算了一遍,原先的1.154是错误的,因为我前面的PIN=EI是根据方波计算的有效值,在计算DCM时没有更改过来,所以最后得的值不是1.154.而是2.308.
至于D只是以初级的电流计算所以没必要计算次级.因为我假设AW=Wa初/Np=0.5Wa总Ku/Np
你的这个等式AwKuJ=NpI+NsI 中的AW应该是Wa才对.还有NP*IP*SQRT(2D/3)和Ns*Is*SQRT(2D/3)不相等的吧.

我的Aw是窗口面积,即你的Wa.
我没说Np.Ippk.√(D1/3) 和 Ns.Ispk.√(D2/3)相等呀,是Np.Ippk=Ns.Ispk
你的错处在于令Wa初=0.5Wa总Ku,当D1=D2时,你可以这样计算,D1≠D2时,则不可也.

Np.Ippk=Ns.Ispk 是相等的吗,不是Np.Ippk sqrt(D/3)=Ns.Ispk SQRT(2D/3)吗
Wa初=0.5Wa总Ku是假设的初级绕组占用的Wa和次级占用的Wa是一样,即Wa初=Wa次.两个绕组分别占用1/2Wa.这个是绕组空间的占用问题,和占空比没有什么关系的吧?

Np.Ippk=Ns.Ispk 是相等的, 这是安匝恒定原则呀,七兄.
Np.Ippk.√(D1/3) 和 Ns.Ispk.√(D2/3) 怎会相等,如果相等,除非D1=D2.
为什么要假设0.5Wa而不是0.2或0.8呢,根本不需要假设,一假设便错了,初次级的铜面积由它们自己的匝数和Irms所确定,是0.4/0.6还是0.3/0.7, 是它们说的算,不是由你随意说的啊.

哎,这几天头脑有点不好使了.竟然不记得磁势平衡方程式了.多谢qaz33510兄的提醒.
对于你推导的算法,设D为0.3---0.7之间,得到的结果是AP=(1.598---1.632)PIN/(Bm*F*Ku*J)≈1.6PIN/(Bm*F*Ku*J).
我的算法AP=2.308*SQRT(D)PIN/(Bm*F*Ku*J)如D取0.5的话和你的结果是一致的即AP=1.6PIN/(Bm*F*Ku*J)

CCM模式,这个1.72是怎样推出来的,为何我算的是1.03?

對於一根磁棒式電感如何算它的電感量?

设K1=√(Krp^2/3-Krp+1) = 0.72,  K2=(2-Krp) =1.4 @ Krp=0.6

Aw.Ku.J =Np.Iprms+Ns.Isrms =Np.Ippk.K1[ √D1+ √D2 ]

Ae=Vmin.D1/Bm.F.Np.Krp ,   Pin=Vmin.Ippk.K2.D1/2