反激式开关电源器件计算与选型(一)——整流桥

要想计算出反激式开关电源中的各个器件的参数和选型的话,必须得提前知道设计这个开关电源最终要求的参数,如下:

下面是整流桥两对二极管交替工作时的电流流向,具体的工作原理可以戳这里:

二极管的妙用----从波形中看透整流桥

交流电经过整流桥后会形成相对稳定的直流电,故各个电压经过整流桥后转化的直流电如下计算所示:

最高输入电压Vacmax:

Vbusmax=√2*Vacmax=√2*265=374.7V

最低输入电压Vacmin:

Vbusmin=√2*Vacmin=√2*85=120.2V

额定输入电压Vacnom:

Vbusnom=√2*Vacnom=√2*220=311.1V

计算完上述数据之后,我们在整流桥选型时要按最高工作电压来选,也就是Vacmax整流之后的电压Vbusmax=374.7V。

那是不是直接选刚刚好等于374.7V就可以了?

答案是:不行的,一般在整流桥选型时要预留好1.5倍的预留(电容的耐压值也是),我们设1.5倍的余量为K,即K=1.5。故可得整流桥的耐压值需满足以下计算:

Vbusmax*K=374.7V*1.5=562V

由于整流桥是需要承担整个开关电源的功率的,所以需要计算出需要多大的输出功率Pout:

由欧姆定律可知:Pout=Vout*Iout=12V*4A=48W

这个48W就是开关电源的输出功率,但是不能作为输入的功率,因为开关电源是有损耗的,输入功率和输出功率始终会有偏差,故输入功率:

Pint=Pout*工作效率 η=48W/85%=56W

知道了输入功率,我们就可以计算出流过整流桥中每个二极管的平均电流了,根据欧姆定律P=UI可以知道,当功率不变,电压越小时,电流越大,所以我们在计算流过每一个二极管的电流的时候,应该按最小输入电压来算:

Iacmax=Pint/2*Vacmin=56W/2*85V=0.329A

由于整流桥在工作时是两两交替工作的,所以需要除以2,同理,选型时电流也要预留一定的余量K=1.5,故整流桥过电流能力应该满足:

Iacmax*1.5=0.329A*1.5=0.494A

综合上面所计算的,整流桥在选型时需要满足以下条件:

(1)耐压值大于562V

(2)过电流能力大于0.494A

比如KBP307,额定工作电压为600V,额定工作电流为3A,完全满足设计要求!

好了,今天就先写到这吧!

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