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【原创】精确计算开关电源-最优化开关电源设计大揭秘

  • 2014-05-01 01:27
  • 新月GG

    LV.2
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  • 逆向思维设计开关电源,采用与一般教科书相反的设计思路,重要的是思想。

    模块化设计开关电源,全方位精确计算主电路模块、控制电路模块、环路模块、EMI模块。

    以反激为例,采用mathcad软件全面精确计算,如何最优化设计之?

     

    环路部分请参看下帖:

    【我是工程师】精确计算开关电源-环路是如何计算出来的?

    http://www.dianyuan.com/bbs/1508321.html

    同是电子工程师,请一定不要吝啬你的赞!

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  • 新月GG

    LV.0

    2014-05-01 15:24

    @

    首先计算主电路参数:

    根据电源指标:

    1、输入电压:Ui=90-264V

    2、输入频率:fi=50Hz

    3、输出电压:Uo=24V, 8V

    4、输出电流:Io=3.5A, 1.2A

    计算:

    1、输出电阻:Ro=Uo/Io

    2、输出功率:Po=Uo*Io

    假定效率η=85%,计算:

    3、输入功率:Pi=Po/η

    采用mathcad软件可自动计算,将繁琐的计算任务交给电脑处理,则以上计算如下图所示:

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  • 新月GG

    LV.0

    2014-05-04 11:58

    @新月GG

    主电路分2部分:

    1、AC-DC整流部分,即输入交流电压Ui-母线电压Ug部分;

    2、DC-DC部分,即母线电压Ug-输出电压Uo部分。

    AC-DC部分:首先要确定母线电解电容的容值。

    这个怎么选?有些人会根据经验选择输出功率的3倍作为容值,比如输出30W,就选100uF的电容(30*3=90uF)。这样选择,误差较大,而且仅适合全输入电压范围的电源,如果不是全输入电压范围,就无参考意义。

    这里根据等效原理图来计算如何选择,如下图:

    rectifier

    1、整流桥导通区:当输入电流大于0A时,即ii>0A时,输入电压源通过D1、D2(负半周为D3、D4)给电容C充电,同时给恒功率负载供电,所以ug=|ui|=2^0.5*Ui*sin(2*3.14*f*t);

    2、整流桥截至区:当输入电压的绝对值小于母线电压时,即|ui|

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  • SKY丶辉煌

    LV.1

    2014-05-01 11:29

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    支持!支持!跟着学习!最好推导公式要详细
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  • 新月GG

    LV.1

    2014-05-01 14:51

    @

    你是喜欢花较多时间坐在电脑前设计开关电源参数,然后仅仅花少量时间坐在实验桌前调试开关电源?

    还是喜欢反之?

    相信更多人喜欢前者,我也是如此。

    其实90%的电源设计都可以在电脑前完成,而在实验桌前需要完成的只是仅占10%的电源设计。

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  • 新月GG

    LV.1

    2014-05-01 14:57

    @

    接下来将以一款反激电源为例,揭示如果精确计算开关电源的每一个器件参数,以及如何最优化设计开关电源。

    将要设计的电源指标为:

    输入:交流90-264V,50Hz

    输出:24V3.5A,8V1.2A

    以下分别计算主电路、控制电路、环路、EMI,以确定所有器件参数。

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  • 新月GG

    LV.1

    2014-05-01 15:24

    @

    首先计算主电路参数:

    根据电源指标:

    1、输入电压:Ui=90-264V

    2、输入频率:fi=50Hz

    3、输出电压:Uo=24V, 8V

    4、输出电流:Io=3.5A, 1.2A

    计算:

    1、输出电阻:Ro=Uo/Io

    2、输出功率:Po=Uo*Io

    假定效率η=85%,计算:

    3、输入功率:Pi=Po/η

    采用mathcad软件可自动计算,将繁琐的计算任务交给电脑处理,则以上计算如下图所示:

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  • hugan

    LV.1

    2014-05-01 20:00

    @新月GG

    首先计算主电路参数:

    根据电源指标:

    1、输入电压:Ui=90-264V

    2、输入频率:fi=50Hz

    3、输出电压:Uo=24V, 8V

    4、输出电流:Io=3.5A, 1.2A

    计算:

    1、输出电阻:Ro=Uo/Io

    2、输出功率:Po=Uo*Io

    假定效率η=85%,计算:

    3、输入功率:Pi=Po/η

    采用mathcad软件可自动计算,将繁琐的计算任务交给电脑处理,则以上计算如下图所示:

    未命名

     

    顶起,期待后续佳作。

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  • zhenxiang

    LV.1

    2014-05-01 21:06

    @hugan

    顶起,期待后续佳作。

    顶 新月哥哥 精确的去计算然后按照计算的方向去调试这才是电源设计的正确流程。期待后面对控制环路的计算。
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  • SKY丶辉煌

    LV.1

    2014-05-02 07:36

    @新月GG

    首先计算主电路参数:

    根据电源指标:

    1、输入电压:Ui=90-264V

    2、输入频率:fi=50Hz

    3、输出电压:Uo=24V, 8V

    4、输出电流:Io=3.5A, 1.2A

    计算:

    1、输出电阻:Ro=Uo/Io

    2、输出功率:Po=Uo*Io

    假定效率η=85%,计算:

    3、输入功率:Pi=Po/η

    采用mathcad软件可自动计算,将繁琐的计算任务交给电脑处理,则以上计算如下图所示:

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    顶!月哥一定要坚持下去'这个东西很棒的!期待环路!
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    2014-05-02 09:05

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  • sweeter

    LV.1

    2014-05-02 19:08

    @

    变压器和环路的优化设计应该是难点,期待更新。
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  • SKY丶辉煌

    LV.1

    2014-05-02 20:15

    @sweeter

    变压器和环路的优化设计应该是难点,期待更新。
    我想从正面来个~月哥让不?我把我的正面设计过程贴出来了?就怕给你刷屏了,哈哈
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