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反激式开关电源变压器设计实例

设计例 2.1 变压器技术指标   输入电压:AC90—240V ,50/60Hz   输出:DC+5V,额定电流1A,最小电流0.75A        DC+12V,额定电流1A,最小电流100mA        DC-12V,额定电流1A,最小电流100mA        DC+24V,额定电流1A,最小电流0.25A        DC+12V,偏置电流100mA   输出电压精度:+5V,+12V:最大+/-5%                      +24V:最大+/-10%   效    率: η=80%     工作频率:50KHz   工作磁通密度:Bmax=2000G
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wanghb
LV.5
2
2007-05-22 09:13
2.2 估算输入功率、输入电压、输入电流和峰值电流 1)输出功率:Po=5V*1A+2*12V*1A+24V*1.5A=65W 2) 输入功率:Pin=Po/η=65W/0.8=81.25W 3) 最低输入电压:Vin(min)=AC90V*1.414=DC127V 4) 最高输入电压:Vin(max)=AC240V*1.414=DC340V 5) 最大平均输入电流:      Iin(max)=Pin/Vin(min)=81.25WDC127V=DC0.64A 6) 最小平均输入电流:    Iin(min)=Pin/Vin(max)=81.25WDC340V=DC0.24A 7) 峰值电流:Ipk=5.5Po/Vin(min)=5.5*65W/127V=2.81A 2.3 确定磁芯型号尺寸 按照表1,65W可选用每边约35mm的EE35/35/10材料为PC30磁芯 磁芯Ae=100mm2, Acw=188mm2, W=40.6g 2.4 计算一次电感最小值Lpri        Vin(min).Dmax      127*0.5 Lpri=                =             = 452*10-6H=452uH           Ipk.f         2.81*50*103 此处选Dmax=0.5
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wanghb
LV.5
3
2007-05-22 09:16
@wanghb
2.2估算输入功率、输入电压、输入电流和峰值电流1)输出功率:Po=5V*1A+2*12V*1A+24V*1.5A=65W2)输入功率:Pin=Po/η=65W/0.8=81.25W3)最低输入电压:Vin(min)=AC90V*1.414=DC127V4)最高输入电压:Vin(max)=AC240V*1.414=DC340V5)最大平均输入电流:    Iin(max)=Pin/Vin(min)=81.25WDC127V=DC0.64A6)最小平均输入电流:  Iin(min)=Pin/Vin(max)=81.25WDC340V=DC0.24A7)峰值电流:Ipk=5.5Po/Vin(min)=5.5*65W/127V=2.81A2.3确定磁芯型号尺寸按照表1,65W可选用每边约35mm的EE35/35/10材料为PC30磁芯磁芯Ae=100mm2,Acw=188mm2,W=40.6g2.4计算一次电感最小值Lpri      Vin(min).Dmax      127*0.5Lpri=                =            =452*10-6H=452uH          Ipk.f        2.81*50*103此处选Dmax=0.5
2.5 计算磁芯气隙Lgap值       0.4πLpri.Ipk*108  0.4π*452*10-6*2.81*108 Lgap=                  =                       = 0.04cm=0.4mm           Ae B2max          1*(2000)2 查表,EE35/35/10  AL=120uH/N2  Lgap约为0.5mm 2.6 计算一次绕组最大匝数Npri          Lpri    452*10-6 Npri =       =           = 61.4匝   取Npri=62匝           AL     120*10-9 2.7 计算二次主绕组匝数NS1(NS1为DC+5V绕组)             Npri(V01+VD)(1-Dmax)    62*(5+0.7)*(1-0.5) Ns1=                       =                    = 2.78匝           Vin(min)Dmax            127*0.5           取Ns1=3匝 此处整流二极管压降VD=0.7V
  2.8 计算其它次级绕组匝数                    (Von+VDn)Ns1                   Nsn =                                     V01+VD1                             (12+0.7)*3    +12V      Nsn =              = 6.68匝     取7匝                      5+0.7                                       (24+0.7)*3    +24V     Ns24 =              = 13匝     取13匝                      5+0.7
2.9 检查相应输出端电压误差                  Vsn         δVsn%=(( =      *Ns’n-Vsn)/Vsn)*100%                                            Nsn                   12 +12V δVS12%=(( =      *7-12)12)*100%=4.79%                  6.68                   24 +24V δVS24%=(( =      *13-24)24)*100%=0 %                   13   电压误差均符合要求.
一次绕组:dwp = 1.13  0.64 = 0.52      取0.5mm                         3 二次绕组:+5V dwn1 = 1.13  1  = 0.65      取0.5mm   6股                            3               +12V,       0.5,        4股          -12V,       0.5,        2股          +24V,       0.5,        2股          偏置,       0.4,       单股
2.11 计算变压器损耗 1)铜损:Pcun = NnV* MLT*Rn)In2               MLT = 2E+2C=2*25.27+2*9.35=69.24mm 初级铜损: Pcup=(62*69.24*10-3*0.085)0.642 =0.15W   149W 次级铜损: Pcu+5V=(3*69.24*10-3*0.085/6)32 =0.026W  0.07W           Pcu+12V=(4*69.24*10-3*0.085/4)22 =0.024W  0.06W           Pcu+24V=(6*69.24*10-3*0.085/2)12 =0.018W  0.05W           Pcu-12V=(7*69.24*10-3*0.085/2)12 =0.021W  0.06W 总铜损:      Pcu=0.15+0.026+0.024+0.018+0.021=0.239W    2) 铁损:PC30磁芯在50KHz,2000G时损耗=250mw/cm3=52mw/g          Pc=250*10-3 *40.6 =2.1W                 4.8
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250301794
LV.1
4
2012-10-07 19:49
@wanghb
2.2估算输入功率、输入电压、输入电流和峰值电流1)输出功率:Po=5V*1A+2*12V*1A+24V*1.5A=65W2)输入功率:Pin=Po/η=65W/0.8=81.25W3)最低输入电压:Vin(min)=AC90V*1.414=DC127V4)最高输入电压:Vin(max)=AC240V*1.414=DC340V5)最大平均输入电流:    Iin(max)=Pin/Vin(min)=81.25WDC127V=DC0.64A6)最小平均输入电流:  Iin(min)=Pin/Vin(max)=81.25WDC340V=DC0.24A7)峰值电流:Ipk=5.5Po/Vin(min)=5.5*65W/127V=2.81A2.3确定磁芯型号尺寸按照表1,65W可选用每边约35mm的EE35/35/10材料为PC30磁芯磁芯Ae=100mm2,Acw=188mm2,W=40.6g2.4计算一次电感最小值Lpri      Vin(min).Dmax      127*0.5Lpri=                =            =452*10-6H=452uH          Ipk.f        2.81*50*103此处选Dmax=0.5

为什么峰值为:峰值电流:Ipk=5.5Po/Vin(min)=5.5*65W/127V=2.81A 

我看到的DCM 很多资料都是: Ipk=2*P0/(3*Dmax*η*Vmin)  你这5.5怎么来的?

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2013-08-27 16:00
@250301794
为什么峰值为:峰值电流:Ipk=5.5Po/Vin(min)=5.5*65W/127V=2.81A 我看到的DCM很多资料都是:Ipk=2*P0/(3*Dmax*η*Vmin) 你这5.5怎么来的?
5.5PO正常呀,你看一下开关电源第二版就知道了,反激是5.5.BUCK.2.4
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2013-08-27 16:02
@250301794
为什么峰值为:峰值电流:Ipk=5.5Po/Vin(min)=5.5*65W/127V=2.81A 我看到的DCM很多资料都是:Ipk=2*P0/(3*Dmax*η*Vmin) 你这5.5怎么来的?
其实我,很是明白的是铜损与铁损的算法
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Hesky
LV.2
7
2013-11-28 22:02
@wanghb
2.2估算输入功率、输入电压、输入电流和峰值电流1)输出功率:Po=5V*1A+2*12V*1A+24V*1.5A=65W2)输入功率:Pin=Po/η=65W/0.8=81.25W3)最低输入电压:Vin(min)=AC90V*1.414=DC127V4)最高输入电压:Vin(max)=AC240V*1.414=DC340V5)最大平均输入电流:    Iin(max)=Pin/Vin(min)=81.25WDC127V=DC0.64A6)最小平均输入电流:  Iin(min)=Pin/Vin(max)=81.25WDC340V=DC0.24A7)峰值电流:Ipk=5.5Po/Vin(min)=5.5*65W/127V=2.81A2.3确定磁芯型号尺寸按照表1,65W可选用每边约35mm的EE35/35/10材料为PC30磁芯磁芯Ae=100mm2,Acw=188mm2,W=40.6g2.4计算一次电感最小值Lpri      Vin(min).Dmax      127*0.5Lpri=                =            =452*10-6H=452uH          Ipk.f        2.81*50*103此处选Dmax=0.5
你好,我想问,你的工作磁通密度:Bmax=2000G是怎么得知的》
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Hesky
LV.2
8
2013-11-28 22:08
@jiransuccess
其实我,很是明白的是铜损与铁损的算法
你好,我想问,你的工作磁通密度:Bmax=2000G是怎么得知的》
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