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【原创】输出端电容值的计算

今天中午看到有人提问关于输出端电容的计算...不由发出此贴。

下面主要以一个反激式变换器的实例来进行讲解。

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cheng111
LV.11
2
2010-08-23 14:11
此实例为RCC拓扑结构,输出功率6W,输出电压5V,输出电压1.2A。在最小输入电压下,占空比为0.5,工作频率100KHz。(为了数据简单取频率为整数)
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cheng111
LV.11
3
2010-08-23 14:17

原理分析:

第一:在反激式(RCC拓扑结构)中,输出端的电容是用来存储能量的。当开关管导通时,输出端电容给负责供电。那么我们可以从电容的储能入手。

第二:在AC-DC的电源模块中我们一般使用电解电容做储能器件的,不仅仅要从电容的储能来入手,那还要从电容的EMR入手来计算。

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2010-08-23 15:25

不错,俺来帮忙顶一个

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2010-08-23 15:44

很好的话题,接着说

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cheng111
LV.11
6
2010-08-23 16:19
@心平气和
很好的话题,接着说

这里只是电源的一角,但是也只重要的一角,输出端电容选取太大就浪费了,太小有不行....

希望大家支持...顶起

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cheng111
LV.11
7
2010-08-23 18:55
@cheng111
原理分析:第一:在反激式(RCC拓扑结构)中,输出端的电容是用来存储能量的。当开关管导通时,输出端电容给负责供电。那么我们可以从电容的储能入手。第二:在AC-DC的电源模块中我们一般使用电解电容做储能器件的,不仅仅要从电容的储能来入手,那还要从电容的EMR入手来计算。

第一种方案:

1.电容的供电纹波电流

在输出电容的正极有三个电流:一个是输出绕组供电的电流,为交电流(变化);一个是流过给负载的电流,直流(不变);还有一个就是流过电容的电流。

由上面可以知道,输出绕组的电流峰值就电容的电流纹波。

2.求出电容的供电时间

由占空比知道,输出电流的峰值IP2=4*1.2A=4.8A;

众所周知,输出绕组的输出电流是三角波,那么输出绕组供电电流小于1.2A的时间占时比为D2=D+1/4*(1-D),求出D2=0.625。

这里认为D2就是输出端电容给负载供电的时间比。在这里忽略绕组输出电流小于1.2A时,绕组的供电时间。

 

注:这里计算参数D2的公式有改动,原理的是D2=1-D+1/4*(1-D)。

望大家帮我仔细评评..

建议:在看上面的讲解时,为了让你更好的理解,自己最好画出电路图来,也会出输出电流的波形图和输出绕组的电流波形图....

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cheng111
LV.11
8
2010-08-23 19:05
@fly
不错,俺来帮忙顶一个

设定:输出电压纹波最大为50mV,

 

公式的格式要改改...后续改好再加

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gaohq
LV.8
9
2010-08-23 19:27

图文并茂好点。

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gaohq
LV.8
10
2010-08-23 19:28
@cheng111
第一种方案:1.电容的供电纹波电流在输出电容的正极有三个电流:一个是输出绕组供电的电流,为交电流(变化);一个是流过给负载的电流,直流(不变);还有一个就是流过电容的电流。由上面可以知道,输出绕组的电流峰值就电容的电流纹波。2.求出电容的供电时间由占空比知道,输出电流的峰值IP2=4*1.2A=4.8A;众所周知,输出绕组的输出电流是三角波,那么输出绕组供电电流小于1.2A的时间占时比为D2=D+1/4*(1-D),求出D2=0.625。这里认为D2就是输出端电容给负载供电的时间比。在这里忽略绕组输出电流小于1.2A时,绕组的供电时间。 注:这里计算参数D2的公式有改动,原理的是D2=1-D+1/4*(1-D)。望大家帮我仔细评评..建议:在看上面的讲解时,为了让你更好的理解,自己最好画出电路图来,也会出输出电流的波形图和输出绕组的电流波形图....

由占空比知道,输出电流的峰值IP2=4*1.2A=4.8A;

这是怎么得来的?

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cheng111
LV.11
11
2010-08-24 00:47
@gaohq
图文并茂好点。
这个建议很好啊,不过没有时间画图....全力改进...以后更进就要变慢了....
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angryheart
LV.4
12
2010-08-24 06:02
@cheng111
第一种方案:1.电容的供电纹波电流在输出电容的正极有三个电流:一个是输出绕组供电的电流,为交电流(变化);一个是流过给负载的电流,直流(不变);还有一个就是流过电容的电流。由上面可以知道,输出绕组的电流峰值就电容的电流纹波。2.求出电容的供电时间由占空比知道,输出电流的峰值IP2=4*1.2A=4.8A;众所周知,输出绕组的输出电流是三角波,那么输出绕组供电电流小于1.2A的时间占时比为D2=D+1/4*(1-D),求出D2=0.625。这里认为D2就是输出端电容给负载供电的时间比。在这里忽略绕组输出电流小于1.2A时,绕组的供电时间。 注:这里计算参数D2的公式有改动,原理的是D2=1-D+1/4*(1-D)。望大家帮我仔细评评..建议:在看上面的讲解时,为了让你更好的理解,自己最好画出电路图来,也会出输出电流的波形图和输出绕组的电流波形图....
up下
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cheng111
LV.11
13
2010-08-24 08:32
@gaohq
由占空比知道,输出电流的峰值IP2=4*1.2A=4.8A;这是怎么得来的?

在临界模式下,占空比为0.5时,输入电流峰值为平均值的4倍。

再由初级映射到次级就可以知道了。

这个应该写清晰一点的,绕的远了一点。

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sxjnice
LV.8
14
2010-08-24 20:51
@cheng111
这个建议很好啊,不过没有时间画图....全力改进...以后更进就要变慢了....

顶一下,楼主辛苦了

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maxfox
LV.2
15
2010-08-26 09:45
好帖 再次学习一下
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hsym_101584
LV.5
16
2010-08-26 09:53
@maxfox
好帖再次学习一下
顶一个先  等待楼主继续
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化生
LV.4
17
2010-08-30 09:33
@cheng111
第一种方案:1.电容的供电纹波电流在输出电容的正极有三个电流:一个是输出绕组供电的电流,为交电流(变化);一个是流过给负载的电流,直流(不变);还有一个就是流过电容的电流。由上面可以知道,输出绕组的电流峰值就电容的电流纹波。2.求出电容的供电时间由占空比知道,输出电流的峰值IP2=4*1.2A=4.8A;众所周知,输出绕组的输出电流是三角波,那么输出绕组供电电流小于1.2A的时间占时比为D2=D+1/4*(1-D),求出D2=0.625。这里认为D2就是输出端电容给负载供电的时间比。在这里忽略绕组输出电流小于1.2A时,绕组的供电时间。 注:这里计算参数D2的公式有改动,原理的是D2=1-D+1/4*(1-D)。望大家帮我仔细评评..建议:在看上面的讲解时,为了让你更好的理解,自己最好画出电路图来,也会出输出电流的波形图和输出绕组的电流波形图....

学习了

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cheng111
LV.11
18
2010-08-30 11:32
@hsym_101584
顶一个先 等待楼主继续

最近手上的项目太忙了.......

晚上更新,抓紧时间。

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zgg123
LV.2
19
2010-08-30 12:03
@cheng111
最近手上的项目太忙了.......晚上更新,抓紧时间。
期待您的更新!
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cheng111
LV.11
20
2010-08-30 12:16
@cheng111
设定:输出电压纹波最大为50mV, 公式的格式要改改...后续改好再加

设定:输出电压纹波最大为50mV,

 

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cheng111
LV.11
21
2010-08-30 12:18
@cheng111
在临界模式下,占空比为0.5时,输入电流峰值为平均值的4倍。再由初级映射到次级就可以知道了。这个应该写清晰一点的,绕的远了一点。

插图

绕组输出电流波形

 

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cheng111
LV.11
22
2010-08-30 12:40
@cheng111
设定:输出电压纹波最大为50mV,[图片] 

在下面要讲的是,输出端使用铝电解电容的时候。

在这里使用到了一个经验“铝电解电容的串联等效电阻ESR是电容容抗XC的两倍”。这个是开关电源入门一书中提到的....第一章..

网上下不到电子档,手上也没有书,大家有书的看看...

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sxjnice
LV.8
23
2010-08-30 12:48
@zgg123
期待您的更新!

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cheng111
LV.11
24
2010-08-30 12:50
@sxjnice
[图片]
有更新...
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gaohq
LV.8
25
2010-08-30 13:17
@cheng111
有更新...
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hcx168
LV.4
26
2010-08-31 15:25

顶。。。

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jepsun
LV.9
27
2010-08-31 19:26
楼主辛苦了。
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cheng111
LV.11
28
2010-08-31 21:32
@jepsun
楼主辛苦了。
仅是个人的看法...对大家有益才好
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cheng111
LV.11
29
2010-09-02 13:34
@cheng111
在下面要讲的是,输出端使用铝电解电容的时候。在这里使用到了一个经验“铝电解电容的串联等效电阻ESR是电容容抗XC的两倍”。这个是开关电源入门一书中提到的....第一章..网上下不到电子档,手上也没有书,大家有书的看看...

前面讲解的输出电容是使用多层陶瓷电容,材质一般使用X5R或者X7R(主要考虑温度对电容的影响)

下面是输出电容使用铝电解电容的计算,作为选择电容的一个参考

 

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cheng111
LV.11
30
2010-09-02 13:36
@cheng111
前面讲解的输出电容是使用多层陶瓷电容,材质一般使用X5R或者X7R(主要考虑温度对电容的影响)下面是输出电容使用铝电解电容的计算,作为选择电容的一个参考[图片] 

 

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hiker724
LV.2
31
2010-09-02 14:21
@cheng111
前面讲解的输出电容是使用多层陶瓷电容,材质一般使用X5R或者X7R(主要考虑温度对电容的影响)下面是输出电容使用铝电解电容的计算,作为选择电容的一个参考[图片] 

能对这公式给个更详细的的推导说明吗?使用者个公式应该有些限制条件吧

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