• 回复
  • 收藏
  • 点赞
  • 分享
  • 发新帖

我算的变压器怎么都是几百匝,不对吧!

看了好多反激变压器的计算方法,自已按论坛上的方法算了N遍都是三百匝以上,可我拆好很多同功率的变压器人家可都只有90匝左右,总感觉明显不对啊,请论坛的高手指点一下,下面为我试算的一个例子:

Vmindc=100V

FS=50KHZ

Vo=5V,1A

效率=0.8

D=0.5

磁芯用EE13,Ae=14平方毫米吧,设工作于DCM吧,计算过程如下:

1,求IP=2*Pin/Vdcmin*0.5=2*(5V+0.4V)*1A*1.2/0.8的结果再除以100*0.5=0.324A,这是峰值电流吧

2,求Lp=Dmax*Vdcmin/Fs*Ip=0.5*100/50KHZ*0.324=3mH

3,求Np=Lp*Ip/Bw*Ae=3mH*10的负3次方*0.324/0.2*14平方毫米*10的负6次方=357T

4,求NS=nP*Vo/Vf=357*(5V+0.4V)/100=19T

还用了论坛上的其它方法,可就是算不出初级100匝左右的结果。

 

全部回复(85)
正序查看
倒序查看
LINXX098
LV.6
2
2011-06-02 12:33
这个电脑的键盘要是有几个:上标,下标,分数线,根号和乘除号的单独的按键就好了,呵呵。
0
回复
2011-06-02 14:57

磁芯最大工作磁感应强度Bm取值太小了吧?一般小功率的设计,磁芯最大工作磁感应强度不能小于0.25T,因为这样会过于浪费,取值0.3T以上的话,你的初级匝数就会降下来了。

另外求峰值电流的公式是这样的吧:2*Po/(η*Vin*D)

而且你的效率也太高了吧?5W产品的国际标准5级能效应该是68.17%,而不是80%那么高。

请高手也指教一下。呵呵~

0
回复
LINXX098
LV.6
4
2011-06-02 15:15
@abc5313012
磁芯最大工作磁感应强度Bm取值太小了吧?一般小功率的设计,磁芯最大工作磁感应强度不能小于0.25T,因为这样会过于浪费,取值0.3T以上的话,你的初级匝数就会降下来了。另外求峰值电流的公式是这样的吧:2*Po/(η*Vin*D)而且你的效率也太高了吧?5W产品的国际标准5级能效应该是68.17%,而不是80%那么高。请高手也指教一下。呵呵~
呵呵,Bm取0.25也少不了几匝啊,峰值电流我就是你这样算的啊,两个是一样的吧!
0
回复
amonson
LV.8
5
2011-06-02 15:51
按你这个算法EE13出不了5V/1A,要用EE16。想用EE13做5W参考J版的做法,小圈数大气隙,只要磁芯不饱和并能处理好EMI就可以了。但我看你这个50KHz的频率,估计还是有点悬,提到70KHz看看。
0
回复
2011-06-02 16:09
@LINXX098
呵呵,Bm取0.25也少不了几匝啊,峰值电流我就是你这样算的啊,两个是一样的吧!

2*(5V+0.4V)*1A*1.2/0.8中的(5V+0.4V)应该为5V,后面的0.4V是肖特基的正向电压吗?不用加0.4V了。

Bm可以取0.35T试下。我们公司也是用EE13设计的5V/1A适配器的。用的匝数为:Np=156Ts,Ns=12Ts,Nv=37Ts  已经量产了N百万个了

0
回复
LINXX098
LV.6
7
2011-06-02 17:23
@abc5313012
2*(5V+0.4V)*1A*1.2/0.8中的(5V+0.4V)应该为5V,后面的0.4V是肖特基的正向电压吗?不用加0.4V了。Bm可以取0.35T试下。我们公司也是用EE13设计的5V/1A适配器的。用的匝数为:Np=156Ts,Ns=12Ts,Nv=37Ts 已经量产了N百万个了

你那个的频率做的是多少?

 

0
回复
LINXX098
LV.6
8
2011-06-02 17:24
@amonson
按你这个算法EE13出不了5V/1A,要用EE16。想用EE13做5W参考J版的做法,小圈数大气隙,只要磁芯不饱和并能处理好EMI就可以了。但我看你这个50KHz的频率,估计还是有点悬,提到70KHz看看。

上面的那位兄弟都已量产了N个百万了啊

 

0
回复
LINXX098
LV.6
9
2011-06-02 18:39
@abc5313012
2*(5V+0.4V)*1A*1.2/0.8中的(5V+0.4V)应该为5V,后面的0.4V是肖特基的正向电压吗?不用加0.4V了。Bm可以取0.35T试下。我们公司也是用EE13设计的5V/1A适配器的。用的匝数为:Np=156Ts,Ns=12Ts,Nv=37Ts 已经量产了N百万个了

我用你说的Bm取0.35,效率取0.75,频率取65K,算出来的Np正好和你说的156相符,可算出来的Ns就对不到了,你的是12匝,可我算的是8匝,这怎么前面的都对到了,可后面的又对不到了呢,还有你算的还有一个是VCC的绕组吧,怎么有37匝啊,我算的过程如下,你帮我看看那里算的不对好吗!

Ip=2Po/Dmax*效率*Vdcmin=2*5V*1A*1.2/0.5*0.75*100=0.32A

Lp=Dmax*Vdcmin/Fs*Ip=0.5*100/65KHZ*0.32=2.4mH

Np=Lp*Ip/Bm*Ae=2.4mH*0.32A*10的负3次方/0.35*0.14平方厘米*10的负4次方=156T

Ns=Np*Vo/Vf=156*5/100=7.8T

为什么前面的156T都正好和你的实际相符,可后面的算出来却不是你的12匝,只算到了8T,相差这么多,我是那里算的不对呢,请老师指点!

0
回复
LINXX098
LV.6
10
2011-06-03 08:20
@LINXX098
我用你说的Bm取0.35,效率取0.75,频率取65K,算出来的Np正好和你说的156相符,可算出来的Ns就对不到了,你的是12匝,可我算的是8匝,这怎么前面的都对到了,可后面的又对不到了呢,还有你算的还有一个是VCC的绕组吧,怎么有37匝啊,我算的过程如下,你帮我看看那里算的不对好吗!Ip=2Po/Dmax*效率*Vdcmin=2*5V*1A*1.2/0.5*0.75*100=0.32ALp=Dmax*Vdcmin/Fs*Ip=0.5*100/65KHZ*0.32=2.4mHNp=Lp*Ip/Bm*Ae=2.4mH*0.32A*10的负3次方/0.35*0.14平方厘米*10的负4次方=156TNs=Np*Vo/Vf=156*5/100=7.8T为什么前面的156T都正好和你的实际相符,可后面的算出来却不是你的12匝,只算到了8T,相差这么多,我是那里算的不对呢,请老师指点!
高手帮忙解释一下啊!
0
回复
LINXX098
LV.6
11
2011-06-03 11:31
@LINXX098
上面的那位兄弟都已量产了N个百万了啊 
自已顶一下!
0
回复
abc5313012
LV.6
12
2011-06-03 15:00
@LINXX098
我用你说的Bm取0.35,效率取0.75,频率取65K,算出来的Np正好和你说的156相符,可算出来的Ns就对不到了,你的是12匝,可我算的是8匝,这怎么前面的都对到了,可后面的又对不到了呢,还有你算的还有一个是VCC的绕组吧,怎么有37匝啊,我算的过程如下,你帮我看看那里算的不对好吗!Ip=2Po/Dmax*效率*Vdcmin=2*5V*1A*1.2/0.5*0.75*100=0.32ALp=Dmax*Vdcmin/Fs*Ip=0.5*100/65KHZ*0.32=2.4mHNp=Lp*Ip/Bm*Ae=2.4mH*0.32A*10的负3次方/0.35*0.14平方厘米*10的负4次方=156TNs=Np*Vo/Vf=156*5/100=7.8T为什么前面的156T都正好和你的实际相符,可后面的算出来却不是你的12匝,只算到了8T,相差这么多,我是那里算的不对呢,请老师指点!

老是就不敢当,我还是小菜菜一个。略懂点皮毛,拿出来共同探讨一下:

你用的公式:“Ip=2Po/Dmax*效率*Vdcmin=2*5V*1A*1.2/0.5*0.75*100”中的1.2是什么值来的?输出功率不就是5V*1A了吗?后面还加个1.2我就看不出来是什么了。

还有你算的次级匝数中的公式:“Ns=Np*Vo/Vf=156*5/100”公式倒没错,但是带入的数值就不对了,Vo不是5V,而是5V+0.5V(输出整流管的正向电压,参考值0.5),而且反射电压Vf也不一定是100V,这个反射电压Vf你可以根据MOS管的耐压来取值,反射电压Vf取得越大,你的MOS管承受的电压应力就越大,你现在取值为100V的话,MOS管的余量可能就不足了!

0
回复
LINXX098
LV.6
13
2011-06-03 15:14
@abc5313012
老是就不敢当,我还是小菜菜一个。略懂点皮毛,拿出来共同探讨一下:你用的公式:“Ip=2Po/Dmax*效率*Vdcmin=2*5V*1A*1.2/0.5*0.75*100”中的1.2是什么值来的?输出功率不就是5V*1A了吗?后面还加个1.2我就看不出来是什么了。还有你算的次级匝数中的公式:“Ns=Np*Vo/Vf=156*5/100”公式倒没错,但是带入的数值就不对了,Vo不是5V,而是5V+0.5V(输出整流管的正向电压,参考值0.5),而且反射电压Vf也不一定是100V,这个反射电压Vf你可以根据MOS管的耐压来取值,反射电压Vf取得越大,你的MOS管承受的电压应力就越大,你现在取值为100V的话,MOS管的余量可能就不足了!
呵呵!*1.2我是看到很多资料上介绍的,输出额定为1A的话,过载为1.2倍,所以算输入功率的时候就还*1.2吧,致于算Ns时听你上面的贴子是叫我不加上这个二极管压降的,所以我就没有加上这个0。5了,还有Vf我取的100V,是因为我计算时就设定了D为0.5,所以这个Vf是不是就应等于Vdcmin了吧,,我感到疑问的是我这样算出来为何初级的匝数正好和你的相符,可别的就差的多了,你能不能把你的计算的过程贴出来我学习学习!
0
回复
abc5313012
LV.6
14
2011-06-03 16:35
@LINXX098
呵呵!*1.2我是看到很多资料上介绍的,输出额定为1A的话,过载为1.2倍,所以算输入功率的时候就还*1.2吧,致于算Ns时听你上面的贴子是叫我不加上这个二极管压降的,所以我就没有加上这个0。5了,还有Vf我取的100V,是因为我计算时就设定了D为0.5,所以这个Vf是不是就应等于Vdcmin了吧,,我感到疑问的是我这样算出来为何初级的匝数正好和你的相符,可别的就差的多了,你能不能把你的计算的过程贴出来我学习学习!

回得挺快的嘛,呵呵~那个变压器的匝数是我们公司以前的工程师设计的,具体的计算过程没有了,不过我具体去测试了一下,很多条件跟你的设置有所不同哦,我根据你说的标准,搞了表格玩玩,刚好就是这个变压器的匝数,你可以参考一下,详见附件。5W产品变压器设计表 

我之前说的是算输出功率的时候不加肖特基的正向电压,而不是说次级绕组上的电压。

反射电压Vf和输入电压最小值Vinmin不是同一概念的。反射电压Vf是变压器次级输出电压折算到初级的电压,算法是 =NP/NS*(Vo+V肖特基)。输入电压最小值Vinmin与次级绕组电压(Vo+V肖特基)并不跟匝比成正比。

0
回复
abc5313012
LV.6
15
2011-06-03 17:20
@amonson
按你这个算法EE13出不了5V/1A,要用EE16。想用EE13做5W参考J版的做法,小圈数大气隙,只要磁芯不饱和并能处理好EMI就可以了。但我看你这个50KHz的频率,估计还是有点悬,提到70KHz看看。
我们公司的EE13做5V/1A的频率才40KHz哦!
0
回复
kublai
LV.5
16
2011-06-03 19:09

错了,要先算NS才能算NP

0
回复
LINXX098
LV.6
17
2011-06-03 19:19
@kublai
错了,要先算NS才能算NP

愿听详解,这我还的确不知道,看论坛上也没有这种说法啊,讲讲道理。

0
回复
abc5313012
LV.6
18
2011-06-03 19:31
@LINXX098
愿听详解,这我还的确不知道,看论坛上也没有这种说法啊,讲讲道理。

其实还有一种最简单的方法,就是先次级Ns在骨架上绕满一层,看看一共能绕多少圈,即Ns就可以确定了,再根据MOS的耐压值,求出反射电压Vf,之后就可以根据匝比关系Np/Ns=Vf/(Vo+Vd)算出初级匝数了!这个方法很简单,但是因为变压器初级感值没有确定,所以要接到电路板上测试,看看是否磁芯饱和,如果饱和,再慢慢磨磁芯,直到磨到磁芯不饱和为止!

0
回复
LINXX098
LV.6
19
2011-06-03 19:54
@abc5313012
回得挺快的嘛,呵呵~那个变压器的匝数是我们公司以前的工程师设计的,具体的计算过程没有了,不过我具体去测试了一下,很多条件跟你的设置有所不同哦,我根据你说的标准,搞了表格玩玩,刚好就是这个变压器的匝数,你可以参考一下,详见附件。[图片]5W产品变压器设计表 我之前说的是算输出功率的时候不加肖特基的正向电压,而不是说次级绕组上的电压。反射电压Vf和输入电压最小值Vinmin不是同一概念的。反射电压Vf是变压器次级输出电压折算到初级的电压,算法是=NP/NS*(Vo+V肖特基)。输入电压最小值Vinmin与次级绕组电压(Vo+V肖特基)并不跟匝比成正比。

你这个表很实用,首先对你给于的解释表示感谢,但我还是不明,其望进一步请教:看资料上占空比D不是等于Vf/Vf+Vinmin的吗?那你那份表格中的占空比0.325和反射电压Vf等于73V两个值都是事先设定的了,如果上面的占空比公式成立的话,那就只能事先设定占空比或反射电压其中的一个,另一个就按比例出来了啊,如果上面的公式成立的话,那你表中的两个值就矛盾了啊,如下:如果你设定反射电压为73V,那D=73V/73V+104V=0.412了?怎会是0.325呢?

表格中其它的计算都和我看论坛理解的差不多了,就这里有矛盾了,能不能给我解释一下!

哦还有一个疑问:工作在DCM和CCM两种模式下计算的结果除了电感量不一样外,好象匝数都是一样的啊,有没有问题啊,如是正确的话那不是CCM的区别就只是磁芯气隙的不同了。

呵呵,我的问题是不是很多啊,希望你能帮我理清这个变压器计算的思路啊,先谢谢了啊!

0
回复
LINXX098
LV.6
20
2011-06-03 20:00
@abc5313012
其实还有一种最简单的方法,就是先次级Ns在骨架上绕满一层,看看一共能绕多少圈,即Ns就可以确定了,再根据MOS的耐压值,求出反射电压Vf,之后就可以根据匝比关系Np/Ns=Vf/(Vo+Vd)算出初级匝数了!这个方法很简单,但是因为变压器初级感值没有确定,所以要接到电路板上测试,看看是否磁芯饱和,如果饱和,再慢慢磨磁芯,直到磨到磁芯不饱和为止!
这方法的确很简单,不过这应该只能有针对性的设计那一个功率等级的吧,不然那不是大功率和小功率的圈数都一样了,不过这不失为一个好办法,我会试试,看看如何,你可用此法做过!
0
回复
abc5313012
LV.6
21
2011-06-03 20:17
@LINXX098
这方法的确很简单,不过这应该只能有针对性的设计那一个功率等级的吧,不然那不是大功率和小功率的圈数都一样了,不过这不失为一个好办法,我会试试,看看如何,你可用此法做过!
这个方法比较另类,可能只是适合5W系列的吧?我也是听说的。改天我也试一下这招玩玩,好像我的同事就用过这一招,呵呵~对了,我上面自己即兴做那个设计表格,那个反射电压写得有点小问题,应该是71.5V才对,有没有哪位同仁提点意见啊?我也好学习学习呢,呵呵~
0
回复
LINXX098
LV.6
22
2011-06-03 20:23
@abc5313012
回得挺快的嘛,呵呵~那个变压器的匝数是我们公司以前的工程师设计的,具体的计算过程没有了,不过我具体去测试了一下,很多条件跟你的设置有所不同哦,我根据你说的标准,搞了表格玩玩,刚好就是这个变压器的匝数,你可以参考一下,详见附件。[图片]5W产品变压器设计表 我之前说的是算输出功率的时候不加肖特基的正向电压,而不是说次级绕组上的电压。反射电压Vf和输入电压最小值Vinmin不是同一概念的。反射电压Vf是变压器次级输出电压折算到初级的电压,算法是=NP/NS*(Vo+V肖特基)。输入电压最小值Vinmin与次级绕组电压(Vo+V肖特基)并不跟匝比成正比。
那个表格中的CCM模式计算初级匝数的公式是否有误:匝数=电感量*峰值电流/Bm*Ae吧,你好象是电感量*电流变化量了吧,是不是的啊,我的理解对不对啊!
0
回复
LINXX098
LV.6
23
2011-06-03 20:26
@abc5313012
这个方法比较另类,可能只是适合5W系列的吧?我也是听说的。改天我也试一下这招玩玩,好像我的同事就用过这一招,呵呵~对了,我上面自己即兴做那个设计表格,那个反射电压写得有点小问题,应该是71.5V才对,有没有哪位同仁提点意见啊?我也好学习学习呢,呵呵~
那这个反射电压到底跟VINMIN有没有联系啊,D=Vf/Vf+Vdcmin成不成立,呵呵!
0
回复
LINXX098
LV.6
24
2011-06-03 20:28
@LINXX098
那这个反射电压到底跟VINMIN有没有联系啊,D=Vf/Vf+Vdcmin成不成立,呵呵!
我一下提了几个问题,忙不忙的过来啊,哈哈!
0
回复
LINXX098
LV.6
25
2011-06-03 20:32
@LINXX098
我一下提了几个问题,忙不忙的过来啊,哈哈!
多来几个人讨论讨论啊,争取把这个问题弄清弄懂,大家都来发发言啊
0
回复
abc5313012
LV.6
26
2011-06-04 09:17
@LINXX098
你这个表很实用,首先对你给于的解释表示感谢,但我还是不明,其望进一步请教:看资料上占空比D不是等于Vf/Vf+Vinmin的吗?那你那份表格中的占空比0.325和反射电压Vf等于73V两个值都是事先设定的了,如果上面的占空比公式成立的话,那就只能事先设定占空比或反射电压其中的一个,另一个就按比例出来了啊,如果上面的公式成立的话,那你表中的两个值就矛盾了啊,如下:如果你设定反射电压为73V,那D=73V/73V+104V=0.412了?怎会是0.325呢?表格中其它的计算都和我看论坛理解的差不多了,就这里有矛盾了,能不能给我解释一下!哦还有一个疑问:工作在DCM和CCM两种模式下计算的结果除了电感量不一样外,好象匝数都是一样的啊,有没有问题啊,如是正确的话那不是CCM的区别就只是磁芯气隙的不同了。呵呵,我的问题是不是很多啊,希望你能帮我理清这个变压器计算的思路啊,先谢谢了啊!

呵呵~昨晚下班了没上网了。你看得很仔细,其实这个问题我也觉得有疑问,你说的占空比D=Vf/Vf+Vinmin,应该是从伏秒平衡得来的吧?即Vinmin*Ton=Vf*Toff。用这个公式可以导出Vf=Vin*D/(1-D)=104*0.325/0.675=50V. 我觉得上面公式好像有问题,而用我们公认的公式Vf/(Vo+Vd)=Np/Ns得出Vf=(Np/Ns)*(Vo+Vd)=(156/12)*(5+0.5)=71.5V,这两个结果都不一样!奇怪吧?呵呵~其实我也没解,我只是觉得上面的那个伏秒平衡的公式有问题,请哪位高手为我解疑一下。(里面的占空比D=0.325是我实际测出来的数值,不会有错的,事实胜于雄辩嘛,嘿嘿~)

其实我做这个表格的时候只是针对DCM做的,而CCM我没怎么考虑。我用公式推导的时候就出来了那个表格,为什么两种模式的匝数会一样呢?我也请教了一下我这边的工程师,他们也没解(可能他们都是凭经验玩的吧),不知道论坛的哪个大侠可以帮我解释一下呢?小生先谢了!呵呵~

0
回复
abc5313012
LV.6
27
2011-06-04 09:21
@LINXX098
那这个反射电压到底跟VINMIN有没有联系啊,D=Vf/Vf+Vdcmin成不成立,呵呵!
个人觉得D=Vf/Vf+Vdcmin这个公式不大对,好像是有某种因素限制才能用这个公式的,具体哪个因素,我也忘了,呵呵~
0
回复
abc5313012
LV.6
28
2011-06-04 09:26
@abc5313012
个人觉得D=Vf/Vf+Vdcmin这个公式不大对,好像是有某种因素限制才能用这个公式的,具体哪个因素,我也忘了,呵呵~
你看一下我26贴中算出来的结果参考一下吧
0
回复
abc5313012
LV.6
29
2011-06-04 13:31
@LINXX098
那个表格中的CCM模式计算初级匝数的公式是否有误:匝数=电感量*峰值电流/Bm*Ae吧,你好象是电感量*电流变化量了吧,是不是的啊[图片],我的理解对不对啊!

我用公式算的DCM初级匝数才是=电感量*峰值电流/Bm*Ae,因为此时初级电流波形是三角形,起始电流为0,而CCM的初级电流波形为梯形,起始电流不是0,所以我用公式算的初级匝数是电感量*电流变化量/Bm*Ae。

0
回复
kublai
LV.5
30
2011-06-04 13:39
@abc5313012
其实还有一种最简单的方法,就是先次级Ns在骨架上绕满一层,看看一共能绕多少圈,即Ns就可以确定了,再根据MOS的耐压值,求出反射电压Vf,之后就可以根据匝比关系Np/Ns=Vf/(Vo+Vd)算出初级匝数了!这个方法很简单,但是因为变压器初级感值没有确定,所以要接到电路板上测试,看看是否磁芯饱和,如果饱和,再慢慢磨磁芯,直到磨到磁芯不饱和为止!

扯淡,变压器的设计及计算方法都不清楚

0
回复
abc5313012
LV.6
31
2011-06-04 17:14
@kublai
扯淡,变压器的设计及计算方法都不清楚
大哥~别说话那么简洁嘛,解释一下为什么扯淡嘛。我今天刚刚用这个方法搞了个5V/1A的变压器,然后接到电源板上测试,功能都正常哦!改天我就测一下EMC。还是那句话:事实胜于雄辩!
0
回复