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PI软件设计和实际演算的巨大差异原因求解,附具体计算实例,求大虾

      新学电源设计,奈何一直没人指点,真心求教!请各位大侠们不吝赐教!感激不尽!

       一直看的《精通开关电源设计》,后来通过人介绍用 PI 软件设计了一个反激电源,然后运用书上 反激变换器磁学技术 一章内容演算,发现了诸多问题,我想这本书这么多人推崇应该是不会错的,现在想征求各位高手的意见,到底是我自己理解上出问题,还是PI软件设计时候出错了...以下贴出数据及问题

输入195~265V     输出12V  2A   反激式开关电源

PI软件给出 VoR=135 V  Vz=175V  MOSFET:TOP253EN   f=132KHZ   NP=85  NS=8  估计效率=83%

按照书上说法,n=VoR/(Vo+VD)=135/(12+1)=10.38  

Pin=P0/效率=24/0.83=28.9 W

Iin=Pin/Vinmin=28.9/(195*√2)=0.105 A

IoR=Io/n=2/10.38=0.193 A

D=Iin/(Iin+IoR)=0.123/(0.105+0.193)=0.352                                      

IL=Io/(1-D)=2/(1-0.352)=3.08 A

ILR=IL/n=3.08/10.38=0.297 A

ton=D/f=0.352/132000=2.667 us

Et=Von*ton=Vinmin*ton=195*√2*2.667=733.42  Vus

LP=Et/ILR*r   我默认r为0.5,得 LP=733.42/(0.297*0.5)=4938.8 uH  ! !!!                                                      竟然初级电感量达到如此之高!!!!!!

这样,我们再用PI软件给出的初级电感量LP=865 uH 来计算 r 试试

根据 r=(Von*D)/(LP*IL*f)=(195*√2*0.352)/(865*0.297*132000)=2.854          r>2  

也不是说r就一定不能大于2,但是,我总感觉这里的设计是不是有问题?还是我自己哪里的问题?一直困惑我好久找不到原因,请各位大师指点一下!还有如果我按这样的设计制作出来能成功吗?下面附上原理图和设计数据,如果有优化和要改良的地方敬请告之,不胜感激

留下联系方式 457700209@qq.com    TOPSwitch-HX_PIDesign_0.01 设计分析 变压器_0.01 

 

全部回复(15)
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2012-03-07 20:30

没人能看回答一下我这个疑问吗?打了那么多字。。。好伤心。。。

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zq2007
LV.11
3
2012-03-08 08:36
@lwj457700209
没人能看回答一下我这个疑问吗?打了那么多字。。。好伤心。。。
我来看一下取值是不是有什么问题?
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zq2007
LV.11
4
2012-03-08 08:46
@zq2007
我来看一下取值是不是有什么问题?
计算公式很多,不一定每个都适合你。
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zq2007
LV.11
5
2012-03-08 09:00
@zq2007
计算公式很多,不一定每个都适合你。
我帮你转到PI的专版请谢工给你解答。
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小凡凡
LV.7
6
2012-03-08 09:13
@zq2007
我来看一下取值是不是有什么问题?

新建 Microsoft Excel 工作表 

帮你大概验算了一下,LP大概为800uH(KRP=1),一般应该在600-1200uH之间。

注:红色字体都是比较重要的参数,文档里面只是大概值,没有经过仔细优化。

你的KRP可能设置的是CCM模式,另外频率可能设置的是66KHZ,132KHZ临界模式下大概为800多微亨。

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小凡凡
LV.7
7
2012-03-08 10:15
@小凡凡
[图片]新建MicrosoftExcel工作表 帮你大概验算了一下,LP大概为800uH(KRP=1),一般应该在600-1200uH之间。注:红色字体都是比较重要的参数,文档里面只是大概值,没有经过仔细优化。你的KRP可能设置的是CCM模式,另外频率可能设置的是66KHZ,132KHZ临界模式下大概为800多微亨。

意思算是搞明白了,你用软件计算的参数没有太大问题,无非是优化之类的事。

PI描述初级电流波形用的是KRP,非R。

你是按照临界模式计算的(即PI用KRP=1来描述临界初级电流波形),《精通》里面的临界模式用r描述,且定义r=2为临界初级电流波形。

----------------------

《精通》里面:

Iac指的是纹波电流除以2,Iac在临界模式下刚好为峰值电流的一半。

Idc是电感电流平均值,临界模式下电感电流没有直流成分(是线性锯齿波,非梯形波),平均值也刚好为峰值电流的一半。

临界模式下,根据: r=Iac/Idc * 2  =  2    (刚好准确)

 

 

 

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2012-03-08 18:12
@zq2007
我帮你转到PI的专版请谢工给你解答。
好的,真心谢谢你啊~终于有人帮我看看了~激动...
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2012-03-08 18:25
@小凡凡
意思算是搞明白了,你用软件计算的参数没有太大问题,无非是优化之类的事。PI描述初级电流波形用的是KRP,非R。你是按照临界模式计算的(即PI用KRP=1来描述临界初级电流波形),《精通》里面的临界模式用r描述,且定义r=2为临界初级电流波形。----------------------《精通》里面:Iac指的是纹波电流除以2,Iac在临界模式下刚好为峰值电流的一半。Idc是电感电流平均值,临界模式下电感电流没有直流成分(是线性锯齿波,非梯形波),平均值也刚好为峰值电流的一半。临界模式下,根据: r=Iac/Idc*2 = 2   (刚好准确)   

原来如此,我说这计算的这么奇怪,

r的困惑我解决了,还想继续请教一下,

这个的确是设计工作在132KHZ下的,但是不用《精通》的方法,我完全不会算初级电感量了,这是我学习电源上的一大障碍,请问你是如何算出初级电感量在800uH左右的?希望能附上公式和步骤,万分感激!

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2012-03-08 19:05
@小凡凡
意思算是搞明白了,你用软件计算的参数没有太大问题,无非是优化之类的事。PI描述初级电流波形用的是KRP,非R。你是按照临界模式计算的(即PI用KRP=1来描述临界初级电流波形),《精通》里面的临界模式用r描述,且定义r=2为临界初级电流波形。----------------------《精通》里面:Iac指的是纹波电流除以2,Iac在临界模式下刚好为峰值电流的一半。Idc是电感电流平均值,临界模式下电感电流没有直流成分(是线性锯齿波,非梯形波),平均值也刚好为峰值电流的一半。临界模式下,根据: r=Iac/Idc*2 = 2   (刚好准确)   

因为我本身学东西就比较严谨一点,既然《精通》里面的方法有时候不适用,而且我想很多新学的人也和我有一样的想法,所以在此,我请求所有大侠,能不能给出一次完整的计算,从已知的条件推出,假定以我这个为例,

已知:输入195~265V,输出12V/2A ,f=132KHZ , 效率80%,设计为反激。

求出:高频变压器的初级电感量。

这是做变压器的关键一步,我不想永远只能求助于软件,我相信很多初学者都为这个苦恼,希望有人能帮我们解决这个问题,多谢!!!!!!!!

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小凡凡
LV.7
11
2012-03-08 19:32
@lwj457700209
因为我本身学东西就比较严谨一点,既然《精通》里面的方法有时候不适用,而且我想很多新学的人也和我有一样的想法,所以在此,我请求所有大侠,能不能给出一次完整的计算,从已知的条件推出,假定以我这个为例,已知:输入195~265V,输出12V/2A ,f=132KHZ,效率80%,设计为反激。求出:高频变压器的初级电感量。这是做变压器的关键一步,我不想永远只能求助于软件,我相信很多初学者都为这个苦恼,希望有人能帮我们解决这个问题,多谢!!!!!!!!
 
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小凡凡
LV.7
12
2012-03-08 19:36
@小凡凡
[图片] 
临界模式下的LP、Ip很容易计算,只需要两个量: Vinmin、Dmax
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2012-03-08 20:52
@小凡凡
临界模式下的LP、Ip很容易计算,只需要两个量:Vinmin、Dmax

最大占空比公式中的UImin,Udson是什么呢?

还有,当设计一个新电源时,我们不知道n,这里n是通过VoR求出的,VoR又要如何求呢?

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LPQQQ
LV.5
14
2012-03-09 10:23
@lwj457700209
最大占空比公式中的UImin,Udson是什么呢?还有,当设计一个新电源时,我们不知道n,这里n是通过VoR求出的,VoR又要如何求呢?
关注。
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小凡凡
LV.7
15
2012-03-09 15:31
@lwj457700209
最大占空比公式中的UImin,Udson是什么呢?还有,当设计一个新电源时,我们不知道n,这里n是通过VoR求出的,VoR又要如何求呢?

即:最小输入直流电压、MOS管导通压降(几V)...............

已知VO和VIN,那么N、UOR、DMAX三者就是一个意思,看占空比计算公式你就明白。

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黄毛
LV.4
16
2012-07-10 17:26
@小凡凡
即:最小输入直流电压、MOS管导通压降(几V)...............已知VO和VIN,那么N、UOR、DMAX三者就是一个意思,看占空比计算公式你就明白。

你好啊。我也是刚接触开关电源不久,在设计变压器时也是很迷惑,不知道为什么计算出来的初级电感量总是和软件上的不一致,我也是学习精通这本书的。我想用LNK 605DG设计3.6W的LED等。

输入是90-265   输出:3.6W,12V。效率是:0.76.在开始设计时你们的Vor是怎么选取的啊,看了上面的评论后我也在怀疑我的公式是否用错。我设计的是断续模式的。请问有断续的公式么?万分感谢

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