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新手设计一个5.3V 8A的电源,自己学习论坛帖子知识设计了个变压器,求高手特别是sinican老师指正

以下计算步骤和参数参考sinican大师的帖子:http://www.dianyuan.com/bbs/1454589.html


设定条件:磁芯EFD30(AE=69mm2),输出5.3V 8A,效率80%,D=0.45,频率65K

 

输出功率 Po = 5.3V * 8A = 42.4W
输入功率 Pin = Po/η = 42.4W/0.8 = 53W
输入最低电压 Vin(min) = Vac(min)*sqr(2) = 85Vac * 1.414 = 120Vdc
输入最高电压 Vin(max) = Vac(max)*sqr(2) = 265Vac * 1.414 = 375Vdc
输入平均电流 Iav = Pin/Vin(min) = 50W/120Vdc = 0.442A
输入峰值电流 Ipeak = 4 * Iav = 1.767A
原边电感量 Lp = Vin(min) * Dmax/(Ipeak * Fsw) = 120Vdc * 0.45/(1.7667A * 65K ) = 470 uH

 

初级匝数Np = Vin(min)*Ton/(ΔB × Ae) = 120Vdc * 6.92us/(0.2 * 69mm2) =60T

 

计算变压器 5.3V 主输出的匝数输出电压(Vo): 

       5.3Vdc整流管压降(Vd): 0.5 

       Vdc绕组压降(Vs): 0.3(过于理想?) 

        Vdc原边匝伏比(K) = Vi_min / Np= 120 Vdc / 60 T = 2

        输出匝数(Ns) = (输出电压(Vo) + 整流管压降(Vd) + 绕组压降(Vs)) / 原边匝伏比(K)= (5.3 Vdc + 0.5Vdc + 0.3Vdc) / 2 = 3T (取整)

 

辅助供电绕组电压12V,取6T


以上计算结果有不合理之处请大师们指正。顺便请教几个问题:

1:按照sinican的计算方法,初级感量Lp貌似不是必须计算的步骤?因为在关键的初次级线圈匝数计算里并不需要Lp参数计算。

以本例给定的参数,Lp与Np能否合理对应?我尚不了解此中关系,请指教。


2:次级取整3T,反射电压Vor将达到60/3*5.6V=112V,MOS承受的最高电压=375+112+120=607V,已经超出600V耐压的MOS承受能力。Ns取4T,也会高达375+120+84=579V,是否安全?另外Ns取4T会带来哪些不良影响(暂不考虑次级线圈压降增大带来的效率损失)

以上120V值参考:http://www.dianyuan.com/bbs/672310.html


3:对于本例给定的参数,次级肖特基取值0.5V,线圈压降取值0.3V是否合理?考虑到期望达到80%效率,我会选用低VF的肖特基。


4:次级电流较高,采用多股并饶与铜箔线圈哪个工艺性较好?


5:多数教科书里提到的气隙如何确定?变压器厂商通常有把握经验?

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2014-11-04 11:26
这么大的电流,输出整流怎么弄,直接用肖特基,还是用同步整流?散热怎么整?
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2014-11-04 11:33
@whxywan999
这么大的电流,输出整流怎么弄,直接用肖特基,还是用同步整流?散热怎么整?
考虑4045*2或者3只10S45(TO-227)
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2014-11-04 11:54
@刘刘牛牛
考虑4045*2或者3只10S45(TO-227)
不加散热片?  贴片的肖特基?  温度够呛
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2014-11-04 11:56
@whxywan999
不加散热片? 贴片的肖特基? 温度够呛
散热片必须的
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2014-11-04 12:01
@刘刘牛牛
散热片必须的
TO-227不是贴片的么,那怎么加散热片
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2014-11-04 12:16
@whxywan999
TO-227不是贴片的么,那怎么加散热片
用铜散热片焊接在输出正极
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sinican
LV.8
8
2014-12-24 12:15

1. 初级感量 Lp 是必需计算的, 它决定了传输的功率;匝数计算时,与 Lp 是无关的;Lp 与 Np 的合理对应就是磁芯需要磨气隙

    这里计算只是省去了气隙的计算; 基本上稍有点规模的变压器厂,你提供 Lp 和 Np 以后,他们就会自己去磨气隙

2. Ns 取4T 时,带来影响是 Dmax 变化,同时辅助绕组的供电电压变化

3. 绕组上的压降,取决于铜线的阻抗,降低阻抗的方法就是多线并绕

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2014-12-24 21:16
加同步整流才好些
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洪七公
LV.9
10
2014-12-26 11:17
@心碎的乌托邦
加同步整流才好些
同步整流找我。
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2015-03-22 16:26
@sinican
1.初级感量Lp是必需计算的,它决定了传输的功率;匝数计算时,与Lp是无关的;Lp与Np的合理对应就是磁芯需要磨气隙  这里计算只是省去了气隙的计算;基本上稍有点规模的变压器厂,你提供Lp和Np以后,他们就会自己去磨气隙2.Ns取4T时,带来影响是Dmax变化,同时辅助绕组的供电电压变化3.绕组上的压降,取决于铜线的阻抗,降低阻抗的方法就是多线并绕
谢谢大师指教,其实我依然一头雾水。就本帖案例,以上计算参数是否合理?或者怎样更合理?
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2015-03-22 16:27
@洪七公
同步整流找我。[图片]
我先啃下常规整流,把电路基本功能调试OK了再考虑同步整流的事
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