輸入電壓:190V~270VAC,輸出15V/4A,FAN7601最大占空比0.98.
變壓器參數如下:
原边匝数:229T,原边电感:8.47mH,副边匝数:15T,電源绕组匝数:13T,EE40磁心,PC40材质.
请教各位高手如上参数是否可行?謝謝!
FAN7601反激变压器設計參數
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变压器设计步骤:
1、计算原边电流峰值:Ip=2Po/(Vsmim*Dmax) Vsmin=190*1.3=247
Dmax=0.98,Io=4A,Vo=15V+1V=16.3V 所以Ip=0.54A
2、计算原边电感:Lp=(Vsmin*Dmax*Ts)/Ip=8.9mH
3、选择磁心尺寸:APp=[(6.33Lp*Ip*dw^2)*10^8]/0.5Bs.假設电流密度值为400c.m/A,则通過0.54A电流需要的圆密耳为0.54*400=216c.m,选取AWG26#铜线,最大直徑为dw=0.0182英寸,取Bs=3000Gs,计算得APp=0.67CM^4,取AP=3.5APp,所以AP=2.345CM^4, 选用EE40磁心,AP=2.2CM^4,Ae=1.27CM^2
4.计算气隙长度lg, lg=[(0.4*3.14*Lp*Ip^2)*10^8]/[Ae*(0.5*Bs)^2] 计算得lg=0.11cm
5.计算原边匝数:Np=(Lp*Ip*10^8)/(Ae*0.5*Bs)=252.3,取Np=253T
6.原边伏匝数=247/253=0.98
7.副边匝数Ns=16.3/0.98=16.63,取Ns=17T
8.电源绕组匝数=13.3/0.98=13.57.取14T
9.副边电感Ls=Vo*toff/Io=[16.3*0.02*20*10^(-6)]/4=1.63mH
因为我以前没有做过开关电源,自己的工作也和电源没有关系,但这次手头有几颗7601芯片,因此想搭个电路学习学习,上述计算是否正确还请各位多多指教.
1、计算原边电流峰值:Ip=2Po/(Vsmim*Dmax) Vsmin=190*1.3=247
Dmax=0.98,Io=4A,Vo=15V+1V=16.3V 所以Ip=0.54A
2、计算原边电感:Lp=(Vsmin*Dmax*Ts)/Ip=8.9mH
3、选择磁心尺寸:APp=[(6.33Lp*Ip*dw^2)*10^8]/0.5Bs.假設电流密度值为400c.m/A,则通過0.54A电流需要的圆密耳为0.54*400=216c.m,选取AWG26#铜线,最大直徑为dw=0.0182英寸,取Bs=3000Gs,计算得APp=0.67CM^4,取AP=3.5APp,所以AP=2.345CM^4, 选用EE40磁心,AP=2.2CM^4,Ae=1.27CM^2
4.计算气隙长度lg, lg=[(0.4*3.14*Lp*Ip^2)*10^8]/[Ae*(0.5*Bs)^2] 计算得lg=0.11cm
5.计算原边匝数:Np=(Lp*Ip*10^8)/(Ae*0.5*Bs)=252.3,取Np=253T
6.原边伏匝数=247/253=0.98
7.副边匝数Ns=16.3/0.98=16.63,取Ns=17T
8.电源绕组匝数=13.3/0.98=13.57.取14T
9.副边电感Ls=Vo*toff/Io=[16.3*0.02*20*10^(-6)]/4=1.63mH
因为我以前没有做过开关电源,自己的工作也和电源没有关系,但这次手头有几颗7601芯片,因此想搭个电路学习学习,上述计算是否正确还请各位多多指教.
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@franktin
变压器设计步骤:1、计算原边电流峰值:Ip=2Po/(Vsmim*Dmax)Vsmin=190*1.3=247Dmax=0.98,Io=4A,Vo=15V+1V=16.3V所以Ip=0.54A2、计算原边电感:Lp=(Vsmin*Dmax*Ts)/Ip=8.9mH3、选择磁心尺寸:APp=[(6.33Lp*Ip*dw^2)*10^8]/0.5Bs.假設电流密度值为400c.m/A,则通過0.54A电流需要的圆密耳为0.54*400=216c.m,选取AWG26#铜线,最大直徑为dw=0.0182英寸,取Bs=3000Gs,计算得APp=0.67CM^4,取AP=3.5APp,所以AP=2.345CM^4,选用EE40磁心,AP=2.2CM^4,Ae=1.27CM^24.计算气隙长度lg,lg=[(0.4*3.14*Lp*Ip^2)*10^8]/[Ae*(0.5*Bs)^2]计算得lg=0.11cm5.计算原边匝数:Np=(Lp*Ip*10^8)/(Ae*0.5*Bs)=252.3,取Np=253T6.原边伏匝数=247/253=0.987.副边匝数Ns=16.3/0.98=16.63,取Ns=17T8.电源绕组匝数=13.3/0.98=13.57.取14T9.副边电感Ls=Vo*toff/Io=[16.3*0.02*20*10^(-6)]/4=1.63mH因为我以前没有做过开关电源,自己的工作也和电源没有关系,但这次手头有几颗7601芯片,因此想搭个电路学习学习,上述计算是否正确还请各位多多指教.
唉,没人回复.可惜我手头没有磁心,铜线,要做变压器还要找厂家,要不自己动手做一个试试了!
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@franktin
变压器设计步骤:1、计算原边电流峰值:Ip=2Po/(Vsmim*Dmax)Vsmin=190*1.3=247Dmax=0.98,Io=4A,Vo=15V+1V=16.3V所以Ip=0.54A2、计算原边电感:Lp=(Vsmin*Dmax*Ts)/Ip=8.9mH3、选择磁心尺寸:APp=[(6.33Lp*Ip*dw^2)*10^8]/0.5Bs.假設电流密度值为400c.m/A,则通過0.54A电流需要的圆密耳为0.54*400=216c.m,选取AWG26#铜线,最大直徑为dw=0.0182英寸,取Bs=3000Gs,计算得APp=0.67CM^4,取AP=3.5APp,所以AP=2.345CM^4,选用EE40磁心,AP=2.2CM^4,Ae=1.27CM^24.计算气隙长度lg,lg=[(0.4*3.14*Lp*Ip^2)*10^8]/[Ae*(0.5*Bs)^2]计算得lg=0.11cm5.计算原边匝数:Np=(Lp*Ip*10^8)/(Ae*0.5*Bs)=252.3,取Np=253T6.原边伏匝数=247/253=0.987.副边匝数Ns=16.3/0.98=16.63,取Ns=17T8.电源绕组匝数=13.3/0.98=13.57.取14T9.副边电感Ls=Vo*toff/Io=[16.3*0.02*20*10^(-6)]/4=1.63mH因为我以前没有做过开关电源,自己的工作也和电源没有关系,但这次手头有几颗7601芯片,因此想搭个电路学习学习,上述计算是否正确还请各位多多指教.
我也是初学者,我想对你的计算公式提出一个疑问
Dmax取0.98的话,根据开通和关断时间磁通变化相等原理
Vmin*Dmax=(Vo+Vf)*(1-Dmax)*Np/Ns
这样算得Np/Ns有好几百了,次级反射到初级的电压Vor=(Vo+Vf)*Np/Ns有好几千伏了.
我觉得IC没有斜率补偿的话Dmax应该小于0.5,有的话Dmax也不能太大,否则没有那么大耐压的MOSFET
Dmax取0.98的话,根据开通和关断时间磁通变化相等原理
Vmin*Dmax=(Vo+Vf)*(1-Dmax)*Np/Ns
这样算得Np/Ns有好几百了,次级反射到初级的电压Vor=(Vo+Vf)*Np/Ns有好几千伏了.
我觉得IC没有斜率补偿的话Dmax应该小于0.5,有的话Dmax也不能太大,否则没有那么大耐压的MOSFET
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@whereismycat
我也是初学者,我想对你的计算公式提出一个疑问Dmax取0.98的话,根据开通和关断时间磁通变化相等原理Vmin*Dmax=(Vo+Vf)*(1-Dmax)*Np/Ns这样算得Np/Ns有好几百了,次级反射到初级的电压Vor=(Vo+Vf)*Np/Ns有好几千伏了.我觉得IC没有斜率补偿的话Dmax应该小于0.5,有的话Dmax也不能太大,否则没有那么大耐压的MOSFET
我也有这个疑问,我在另外一个贴子中提出过这样的问题:
FAN7601的Dmax是98%, 根据Vds=Vs/(1-Dmax),可计算出Vds=300/0.02=15000V,显然要选用Vds>15000V的管子是不现实的.但我看到有些反激电路就是用FAN7601,并且用的管子的Vds=600V,有点搞不明白了,请问该如何理解?
可惜没有人释疑!初学者碰到的问题最多,可提出来的问题往往没人问复,真郁闷!
FAN7601的Dmax是98%, 根据Vds=Vs/(1-Dmax),可计算出Vds=300/0.02=15000V,显然要选用Vds>15000V的管子是不现实的.但我看到有些反激电路就是用FAN7601,并且用的管子的Vds=600V,有点搞不明白了,请问该如何理解?
可惜没有人释疑!初学者碰到的问题最多,可提出来的问题往往没人问复,真郁闷!
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@jacki_wang
哥們,EE40做60W不覺得有點浪費啊,如果用EE40的話原邊用29T已經差不多了,要注意芯片的最大占空比跟你要設定的工作占空比的差別啊.
Jacki老兄,终于看到你的回贴了,在此深表感谢!
我之所以选用EE40磁心,是根据计算出的AP值来选择的,实际上计算出的AP值比EE40磁心的AP值还要略大一点.你所说的用29T,是如何计算出来的呢? 如果原边用29T,那么副边匝数应该是16.3/(247/29)=1.91, 取2T对吗? 如果不用EE40,选择哪个尺寸的磁心比较合适呢?
对于你的第二点"注意芯片的最大占空比和要设定的占空比的差别"的提示,我又看了一遍7601的DATASHEET,但没有找到如何设定工作占比的信息,附件是FAN7601的DATASHEET,能帮忙看看吗?
谢谢!1148864042.pdf
我之所以选用EE40磁心,是根据计算出的AP值来选择的,实际上计算出的AP值比EE40磁心的AP值还要略大一点.你所说的用29T,是如何计算出来的呢? 如果原边用29T,那么副边匝数应该是16.3/(247/29)=1.91, 取2T对吗? 如果不用EE40,选择哪个尺寸的磁心比较合适呢?
对于你的第二点"注意芯片的最大占空比和要设定的占空比的差别"的提示,我又看了一遍7601的DATASHEET,但没有找到如何设定工作占比的信息,附件是FAN7601的DATASHEET,能帮忙看看吗?
谢谢!1148864042.pdf
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@whereismycat
我也是初学者,我想对你的计算公式提出一个疑问Dmax取0.98的话,根据开通和关断时间磁通变化相等原理Vmin*Dmax=(Vo+Vf)*(1-Dmax)*Np/Ns这样算得Np/Ns有好几百了,次级反射到初级的电压Vor=(Vo+Vf)*Np/Ns有好几千伏了.我觉得IC没有斜率补偿的话Dmax应该小于0.5,有的话Dmax也不能太大,否则没有那么大耐压的MOSFET
你说的有道理,做反激变压器占空比一般不大于0.5.开始我不知道如何确定电路的工作占比,看到一些资料介绍工作占空比和变压器的初次级绕组匝数比有关系,因此变压器需重新计算.
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@franktin
Jacki老兄,终于看到你的回贴了,在此深表感谢!我之所以选用EE40磁心,是根据计算出的AP值来选择的,实际上计算出的AP值比EE40磁心的AP值还要略大一点.你所说的用29T,是如何计算出来的呢?如果原边用29T,那么副边匝数应该是16.3/(247/29)=1.91,取2T对吗?如果不用EE40,选择哪个尺寸的磁心比较合适呢?对于你的第二点"注意芯片的最大占空比和要设定的占空比的差别"的提示,我又看了一遍7601的DATASHEET,但没有找到如何设定工作占比的信息,附件是FAN7601的DATASHEET,能帮忙看看吗?谢谢!1148864042.pdf
如果你的空間允許,用40的也未嘗不可,可以提高點效率.
占空比的選擇需要綜合考慮你的其它零件和參數要求,如bulk電容的大小,輸出二極管的耐壓,MOS耐壓,hold up time要求等,當然,如果你暫時還不能考慮這麼多,那你也可以先假設一個占空比,然後選擇其它材料來滿足你的設計,當然,這樣就不能算優化設計了.
占空比的選擇需要綜合考慮你的其它零件和參數要求,如bulk電容的大小,輸出二極管的耐壓,MOS耐壓,hold up time要求等,當然,如果你暫時還不能考慮這麼多,那你也可以先假設一個占空比,然後選擇其它材料來滿足你的設計,當然,這樣就不能算優化設計了.
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@franktin
参考了一些资料,工作占空比是在设计变压器的初/次绕组匝数比时确定的.所以我上面的变压器设计肯定有问题,需重新设计!
谢谢朋友们的回贴,我重新计算了一下变压器的参数,请各位多多指点.
设变压器效率为0.85,工作频率fs=50KHz,占空比Dmax=0.45.
VDC(min)=180*1.2=216V
VDC(max)=270*1.4=378V
输出功率:Po=4*(15+1.3)=65.2W
输入功率:Pin=65.2/0.85=76.7W
初级平均电流:Iave=Pi/VDC(min)=0.36A
初级峰值电流:Ip=2Iave/Dmax=1.6A
初级绕组电感:Lp=(VDC(min)*Dmax*Ts)/Ip=1.2mH
最小占空比:Dmin=Dmax/[(1-Dmax)*K+Dmax]
K=VDC(max)/VDC(min)=1.75
Dmin=0.32
选择原边绕组线径:设电流密度值为400c.m/A,则通过1.6A所需的圆密耳为:1.6*400=640c.m,选用AWG22#线.其dw=0.0281.
选择副边绕组线径:4*400=1600c.m,选用AWG18#线.
计算APp(原边绕组所占的AP值):
APp=(6.33Lp*Ip*dw^2)*10^8/0.5Bs=0.64CM^4
APp=(0.25~0.33)AP,取系数为0.3,AP=APp/0.3=2.13CM^4
磁心选择: 根据计算出来的AP值,选用EE40磁心,PC40材质.其AP=2.2CM^4,Ae=127mm^2.
气隙长度计算:lg=(0.4*pi*Lp*Ip^2)/[Ae*(0.5Bs)^2]=1.35mm
原边绕组匝数计算:Np=(0.5Bs*lg)/(0.4*pi*Ip)=100.7,取101T.
副边绕组匝数计算:Ns=[(Vo+1.3)*(1-Dmax)*Np]/(Dmax*VDCmin)=9.32,取10T.
电源绕组匝数计算: Nb=[(Vb+1.3)*(1-Dmax)*Np]/(Dmax*VDCmin)=7.6, 取8T.
设变压器效率为0.85,工作频率fs=50KHz,占空比Dmax=0.45.
VDC(min)=180*1.2=216V
VDC(max)=270*1.4=378V
输出功率:Po=4*(15+1.3)=65.2W
输入功率:Pin=65.2/0.85=76.7W
初级平均电流:Iave=Pi/VDC(min)=0.36A
初级峰值电流:Ip=2Iave/Dmax=1.6A
初级绕组电感:Lp=(VDC(min)*Dmax*Ts)/Ip=1.2mH
最小占空比:Dmin=Dmax/[(1-Dmax)*K+Dmax]
K=VDC(max)/VDC(min)=1.75
Dmin=0.32
选择原边绕组线径:设电流密度值为400c.m/A,则通过1.6A所需的圆密耳为:1.6*400=640c.m,选用AWG22#线.其dw=0.0281.
选择副边绕组线径:4*400=1600c.m,选用AWG18#线.
计算APp(原边绕组所占的AP值):
APp=(6.33Lp*Ip*dw^2)*10^8/0.5Bs=0.64CM^4
APp=(0.25~0.33)AP,取系数为0.3,AP=APp/0.3=2.13CM^4
磁心选择: 根据计算出来的AP值,选用EE40磁心,PC40材质.其AP=2.2CM^4,Ae=127mm^2.
气隙长度计算:lg=(0.4*pi*Lp*Ip^2)/[Ae*(0.5Bs)^2]=1.35mm
原边绕组匝数计算:Np=(0.5Bs*lg)/(0.4*pi*Ip)=100.7,取101T.
副边绕组匝数计算:Ns=[(Vo+1.3)*(1-Dmax)*Np]/(Dmax*VDCmin)=9.32,取10T.
电源绕组匝数计算: Nb=[(Vb+1.3)*(1-Dmax)*Np]/(Dmax*VDCmin)=7.6, 取8T.
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@franktin
谢谢朋友们的回贴,我重新计算了一下变压器的参数,请各位多多指点.设变压器效率为0.85,工作频率fs=50KHz,占空比Dmax=0.45.VDC(min)=180*1.2=216VVDC(max)=270*1.4=378V输出功率:Po=4*(15+1.3)=65.2W输入功率:Pin=65.2/0.85=76.7W初级平均电流:Iave=Pi/VDC(min)=0.36A初级峰值电流:Ip=2Iave/Dmax=1.6A初级绕组电感:Lp=(VDC(min)*Dmax*Ts)/Ip=1.2mH最小占空比:Dmin=Dmax/[(1-Dmax)*K+Dmax] K=VDC(max)/VDC(min)=1.75 Dmin=0.32选择原边绕组线径:设电流密度值为400c.m/A,则通过1.6A所需的圆密耳为:1.6*400=640c.m,选用AWG22#线.其dw=0.0281.选择副边绕组线径:4*400=1600c.m,选用AWG18#线.计算APp(原边绕组所占的AP值):APp=(6.33Lp*Ip*dw^2)*10^8/0.5Bs=0.64CM^4APp=(0.25~0.33)AP,取系数为0.3,AP=APp/0.3=2.13CM^4磁心选择:根据计算出来的AP值,选用EE40磁心,PC40材质.其AP=2.2CM^4,Ae=127mm^2.气隙长度计算:lg=(0.4*pi*Lp*Ip^2)/[Ae*(0.5Bs)^2]=1.35mm原边绕组匝数计算:Np=(0.5Bs*lg)/(0.4*pi*Ip)=100.7,取101T.副边绕组匝数计算:Ns=[(Vo+1.3)*(1-Dmax)*Np]/(Dmax*VDCmin)=9.32,取10T.电源绕组匝数计算:Nb=[(Vb+1.3)*(1-Dmax)*Np]/(Dmax*VDCmin)=7.6,取8T.
太长了,没敢仔细读!
按我的想法:气隙长度1.35mm,太大了!气隙大于0.5mm的变压器就不是好变压器.
按我的想法:气隙长度1.35mm,太大了!气隙大于0.5mm的变压器就不是好变压器.
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@franktin
谢谢朋友们的回贴,我重新计算了一下变压器的参数,请各位多多指点.设变压器效率为0.85,工作频率fs=50KHz,占空比Dmax=0.45.VDC(min)=180*1.2=216VVDC(max)=270*1.4=378V输出功率:Po=4*(15+1.3)=65.2W输入功率:Pin=65.2/0.85=76.7W初级平均电流:Iave=Pi/VDC(min)=0.36A初级峰值电流:Ip=2Iave/Dmax=1.6A初级绕组电感:Lp=(VDC(min)*Dmax*Ts)/Ip=1.2mH最小占空比:Dmin=Dmax/[(1-Dmax)*K+Dmax] K=VDC(max)/VDC(min)=1.75 Dmin=0.32选择原边绕组线径:设电流密度值为400c.m/A,则通过1.6A所需的圆密耳为:1.6*400=640c.m,选用AWG22#线.其dw=0.0281.选择副边绕组线径:4*400=1600c.m,选用AWG18#线.计算APp(原边绕组所占的AP值):APp=(6.33Lp*Ip*dw^2)*10^8/0.5Bs=0.64CM^4APp=(0.25~0.33)AP,取系数为0.3,AP=APp/0.3=2.13CM^4磁心选择:根据计算出来的AP值,选用EE40磁心,PC40材质.其AP=2.2CM^4,Ae=127mm^2.气隙长度计算:lg=(0.4*pi*Lp*Ip^2)/[Ae*(0.5Bs)^2]=1.35mm原边绕组匝数计算:Np=(0.5Bs*lg)/(0.4*pi*Ip)=100.7,取101T.副边绕组匝数计算:Ns=[(Vo+1.3)*(1-Dmax)*Np]/(Dmax*VDCmin)=9.32,取10T.电源绕组匝数计算:Nb=[(Vb+1.3)*(1-Dmax)*Np]/(Dmax*VDCmin)=7.6,取8T.
初级感量太小了,不连续程度太厉害,损耗很大了吧
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