关于单端反激变换器的变压器设计
由于单端反激变换器在小功率开关电源设计中应用非常广泛,且多路输出较方便.单端反激电源的工作模式有两种,电流连续模式和电流断续模式.前者适用于较小功率,副边二极管没有反向恢复的问题,但MOS管的峰值电流相对较大;后者MOS管的峰值电流相对较小,但存在副边二极管的反向恢复问题,需要给二极管加吸收电路.这两种工作模式可根据实际需求来选择.
在工作中,为了方便变压器设计,我总结了一点设计方法,现传上来供大家讨论,希望大家对我的设计方法指出不足之处.
1093918982.doc
关于单端反激变换器的变压器设计,帖子太长了,请大家不要再回了.
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*********谢谢你的资料 ************
有几个还不清楚问题问问:
“线路主开关管的耐压Vmos”在TOPSwitch系列中是否就是TOP管的耐压值?
“副边反射电压即反激电压Vf”可否理解就是原边产生的反向电动势?
“留有一定的裕量150”是否就是漏感产生的尖峰电压?
“一般连续模式设计,我们令Ip2=3Ip1
这样就可以求出变换器的原边电流,由此可以得到原边电感量:
Lp= DMax•VinDCMin/fs•ΔIp
对于连续模式,ΔIp=Ip2-Ip1=2Ip1;对于断续模式,ΔIp=Ip2 .
可由AwAe法求出所要铁芯:”你说相反是哪里相反?
AwAe=(Lp•Ip22•104/Bw•K0•Kj)1.14
有几个还不清楚问题问问:
“线路主开关管的耐压Vmos”在TOPSwitch系列中是否就是TOP管的耐压值?
“副边反射电压即反激电压Vf”可否理解就是原边产生的反向电动势?
“留有一定的裕量150”是否就是漏感产生的尖峰电压?
“一般连续模式设计,我们令Ip2=3Ip1
这样就可以求出变换器的原边电流,由此可以得到原边电感量:
Lp= DMax•VinDCMin/fs•ΔIp
对于连续模式,ΔIp=Ip2-Ip1=2Ip1;对于断续模式,ΔIp=Ip2 .
可由AwAe法求出所要铁芯:”你说相反是哪里相反?
AwAe=(Lp•Ip22•104/Bw•K0•Kj)1.14
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@xiaof
*********谢谢你的资料************有几个还不清楚问题问问: “线路主开关管的耐压Vmos”在TOPSwitch系列中是否就是TOP管的耐压值? “副边反射电压即反激电压Vf”可否理解就是原边产生的反向电动势? “留有一定的裕量150”是否就是漏感产生的尖峰电压? “一般连续模式设计,我们令Ip2=3Ip1这样就可以求出变换器的原边电流,由此可以得到原边电感量:Lp=DMax•VinDCMin/fs•ΔIp对于连续模式,ΔIp=Ip2-Ip1=2Ip1;对于断续模式,ΔIp=Ip2.可由AwAe法求出所要铁芯:”你说相反是哪里相反?AwAe=(Lp•Ip22•104/Bw•K0•Kj)1.14
希望对你有用.
1,Vmos在TOP系列中就是TOP管的耐压.
2,可以理解为原边产生的反向电动势.
3,留有裕量,一方面是要考虑漏感产生的尖峰,令一方面是考虑到开机的前几个周期里MOS上的电压比较高.
4,文章里没有说反,是论坛里的几句说反了.
1,Vmos在TOP系列中就是TOP管的耐压.
2,可以理解为原边产生的反向电动势.
3,留有裕量,一方面是要考虑漏感产生的尖峰,令一方面是考虑到开机的前几个周期里MOS上的电压比较高.
4,文章里没有说反,是论坛里的几句说反了.
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@乞力马扎罗的雪
希望对你有用.1,Vmos在TOP系列中就是TOP管的耐压.2,可以理解为原边产生的反向电动势.3,留有裕量,一方面是要考虑漏感产生的尖峰,令一方面是考虑到开机的前几个周期里MOS上的电压比较高.4,文章里没有说反,是论坛里的几句说反了.
**************共享哟***************
我有一套设计变压器的资料,是沙占友书里面的,你看看,指点一下区别!我用他的方法计算结果和你的方法结果不一样,比如在初级电感量LP.希望能就此指点一二!
(由于资料繁杂,你看能不能就在资料上用红色字体进行点评在发到帖子上来?)1066795870.doc
我有一套设计变压器的资料,是沙占友书里面的,你看看,指点一下区别!我用他的方法计算结果和你的方法结果不一样,比如在初级电感量LP.希望能就此指点一二!
(由于资料繁杂,你看能不能就在资料上用红色字体进行点评在发到帖子上来?)1066795870.doc
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@乞力马扎罗的雪
差异大吗?是否可以把你计算的过程写一下.
************看看************
比如说:
沙占友的《新型单片开关电源的设计与应用》上介绍的初级感应电压Vor(即你说的反激电压)在AC85V~265V输入时一般取135V.好!如果再提供几个条件:1电源效率80% 2输出24V/0.8A 3连续模式 4输入整流后DC90V~380V 5 最大占空比63% 6开关频率fs=100KHz
来进行如下计算:
1/2•(Ip1+Ip2)•DMax•VinDCMin=Pout/η
得出Ip=0.22
然后计算:Lp= DMax•VinDCMin/fs•ΔIp
(对于连续模式,ΔIp=Ip2-Ip1=2Ip1;)
得出Lp=249.48 微亨
但是这个Lp值与沙占友的LP计算公式计算出来的值相差很大(公式在我提供的资料中,你看了么?)这是为何呢?
比如说:
沙占友的《新型单片开关电源的设计与应用》上介绍的初级感应电压Vor(即你说的反激电压)在AC85V~265V输入时一般取135V.好!如果再提供几个条件:1电源效率80% 2输出24V/0.8A 3连续模式 4输入整流后DC90V~380V 5 最大占空比63% 6开关频率fs=100KHz
来进行如下计算:
1/2•(Ip1+Ip2)•DMax•VinDCMin=Pout/η
得出Ip=0.22
然后计算:Lp= DMax•VinDCMin/fs•ΔIp
(对于连续模式,ΔIp=Ip2-Ip1=2Ip1;)
得出Lp=249.48 微亨
但是这个Lp值与沙占友的LP计算公式计算出来的值相差很大(公式在我提供的资料中,你看了么?)这是为何呢?
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@xiaof
************看看************比如说: 沙占友的《新型单片开关电源的设计与应用》上介绍的初级感应电压Vor(即你说的反激电压)在AC85V~265V输入时一般取135V.好!如果再提供几个条件:1电源效率80% 2输出24V/0.8A 3连续模式 4输入整流后DC90V~380V5最大占空比63% 6开关频率fs=100KHz来进行如下计算: 1/2•(Ip1+Ip2)•DMax•VinDCMin=Pout/η 得出Ip=0.22 然后计算:Lp=DMax•VinDCMin/fs•ΔIp (对于连续模式,ΔIp=Ip2-Ip1=2Ip1;) 得出Lp=249.48微亨 但是这个Lp值与沙占友的LP计算公式计算出来的值相差很大(公式在我提供的资料中,你看了么?)这是为何呢?
我觉的是因为KRP取值不同造成的.
按照我文中所写,在连续模式,我的KRP取的是2/3.你用沙老师的方法计算时用的是多少?
我估计在电流断续模式下,我们计算的结果应该差不多.
按照我文中所写,在连续模式,我的KRP取的是2/3.你用沙老师的方法计算时用的是多少?
我估计在电流断续模式下,我们计算的结果应该差不多.
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@乞力马扎罗的雪
我觉的是因为KRP取值不同造成的.按照我文中所写,在连续模式,我的KRP取的是2/3.你用沙老师的方法计算时用的是多少?我估计在电流断续模式下,我们计算的结果应该差不多.
************计算了,昏了,要急救!****************
还是我上面的“****看看****”回帖的条件,然后补充几个:KRP取0.6 损耗分配系数Z取0.5(Z=0 表示损耗全部发生在初级,Z=1表示发生在次级)再来用沙占友的方法计算:
1 由VDCmin和Vor(反激电压)来确定最大Dmax
Dmax=Vor/(Vor+VDCmin-VDCon)×%
得Dmax=63%
2 由KRP取0.6得出初级纹波电流IR与初级峰值电流IP的 比值
3 输入电流的平均值:IAVG=PO/(η×VDCmin)
PO为输出功率:24V/0.8A η为效率:80%
得出IAVG=0.27A
初级峰值电流:IP=IAVG/[(1-0.5KRP)×Dmax]
得出IP=0.61 则由KRP=0.6得IR为0.37
4 计算LP
LP=106PO/[IP2×KRP(1- KRP/2)f ] × [Z(1-η)+ η]/ η
(106表示为10的六次方,IP2表示为IP的平方,公式可具体看我传上来的那个1066795870.doc )
得LP=1384uH
用你的公式算得LP是249uH 差的很远呀!原因何在?你有兴趣再指点指点么?
还是我上面的“****看看****”回帖的条件,然后补充几个:KRP取0.6 损耗分配系数Z取0.5(Z=0 表示损耗全部发生在初级,Z=1表示发生在次级)再来用沙占友的方法计算:
1 由VDCmin和Vor(反激电压)来确定最大Dmax
Dmax=Vor/(Vor+VDCmin-VDCon)×%
得Dmax=63%
2 由KRP取0.6得出初级纹波电流IR与初级峰值电流IP的 比值
3 输入电流的平均值:IAVG=PO/(η×VDCmin)
PO为输出功率:24V/0.8A η为效率:80%
得出IAVG=0.27A
初级峰值电流:IP=IAVG/[(1-0.5KRP)×Dmax]
得出IP=0.61 则由KRP=0.6得IR为0.37
4 计算LP
LP=106PO/[IP2×KRP(1- KRP/2)f ] × [Z(1-η)+ η]/ η
(106表示为10的六次方,IP2表示为IP的平方,公式可具体看我传上来的那个1066795870.doc )
得LP=1384uH
用你的公式算得LP是249uH 差的很远呀!原因何在?你有兴趣再指点指点么?
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@xiaof
************看看************比如说: 沙占友的《新型单片开关电源的设计与应用》上介绍的初级感应电压Vor(即你说的反激电压)在AC85V~265V输入时一般取135V.好!如果再提供几个条件:1电源效率80% 2输出24V/0.8A 3连续模式 4输入整流后DC90V~380V5最大占空比63% 6开关频率fs=100KHz来进行如下计算: 1/2•(Ip1+Ip2)•DMax•VinDCMin=Pout/η 得出Ip=0.22 然后计算:Lp=DMax•VinDCMin/fs•ΔIp (对于连续模式,ΔIp=Ip2-Ip1=2Ip1;) 得出Lp=249.48微亨 但是这个Lp值与沙占友的LP计算公式计算出来的值相差很大(公式在我提供的资料中,你看了么?)这是为何呢?
老兄,问题找到了.
根据你的数据,我们来计算最后一步:
Lp= DMax•VinDCMin/fs•ΔIp
=0.63*90/100,000*0.44
=1289uH
注意ΔIp是在分母上的!你就是在这儿搞错了.
根据你的数据,我们来计算最后一步:
Lp= DMax•VinDCMin/fs•ΔIp
=0.63*90/100,000*0.44
=1289uH
注意ΔIp是在分母上的!你就是在这儿搞错了.
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@lemon_ybn
雪老师,可能是我表达的不好!让你理解错了!我是想问IP2的值是怎么确定的,并不是问它跟IP1的关系,根据书上公式是这样的:IP2=VINMAX*TON/LP,但是这样的话,LP值是一个求知数,而根据你的论文上说的,LP值与IP2还存在关系,而且代入的话是同一个公式,这样的话应该怎么确定IP2的值呢?望指明.谢谢,
公式的确没错,但运用时要看具体的场合.
对反激电源来说,Lp和IP2都是未知的.Lp的值取决你希望得到的原边电流波形.而原边电流波形决定了你的输出功率等.所以我们在计算时,是由输出功率倒推回去的.
在你给出的公式里,TON也是个变化量.输入电压变化就会导致TON变化.而且,你公式里的IP2是电流的增量.
对反激电源来说,Lp和IP2都是未知的.Lp的值取决你希望得到的原边电流波形.而原边电流波形决定了你的输出功率等.所以我们在计算时,是由输出功率倒推回去的.
在你给出的公式里,TON也是个变化量.输入电压变化就会导致TON变化.而且,你公式里的IP2是电流的增量.
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