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关于单端反激变换器的变压器设计,帖子太长了,请大家不要再回了.

关于单端反激变换器的变压器设计
由于单端反激变换器在小功率开关电源设计中应用非常广泛,且多路输出较方便.单端反激电源的工作模式有两种,电流连续模式和电流断续模式.前者适用于较小功率,副边二极管没有反向恢复的问题,但MOS管的峰值电流相对较大;后者MOS管的峰值电流相对较小,但存在副边二极管的反向恢复问题,需要给二极管加吸收电路.这两种工作模式可根据实际需求来选择.

在工作中,为了方便变压器设计,我总结了一点设计方法,现传上来供大家讨论,希望大家对我的设计方法指出不足之处.

1093918982.doc
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2003-05-01 22:47
something wrong about your point
ccm(连续模式)与dcm(断续模式)与你说的论点刚好相反.
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xiyz
LV.5
3
2003-05-02 08:06
@天外飞仙
somethingwrongaboutyourpointccm(连续模式)与dcm(断续模式)与你说的论点刚好相反.
还真的是刚好相反,我看应该是笔误.
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2003-05-02 09:55
@xiyz
还真的是刚好相反,我看应该是笔误.
谢谢指正
的确,由于我的疏忽,在此把两种模式次序写错了.
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daffodil
LV.4
5
2003-05-09 18:22
正激
能否再总结一下正激变换器的变压器设计,谢谢!
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allin
LV.5
6
2003-08-06 14:22
@daffodil
正激能否再总结一下正激变换器的变压器设计,谢谢!
我给你!
1060150961.doc
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log001
LV.1
7
2003-08-22 09:41
@allin
我给你!1060150961.doc
我要反激的电路和计算方法,有吗?
EMAIL:LOG001@etang.com
1
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log001
LV.1
8
2003-08-22 09:43
反激电路在100W以下的成本大约是多少?
哪位高僧指点指点
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sami
LV.6
9
2003-08-22 11:08
@log001
反激电路在100W以下的成本大约是多少?哪位高僧指点指点
就说100W
应该40块左右能做下来.
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log001
LV.1
10
2003-08-22 11:19
@sami
就说100W应该40块左右能做下来.
能不能给我一个原理图啊,,我是刚学设计的,不知道电路
想要一个电原理图
不知道有没有?
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gwwater
LV.6
11
2003-08-26 13:27
@allin
我给你!1060150961.doc
TMMD,还论文呢,举的例子都是错的.
设次级整流二级管的电压降为0.3
当输入36时,变压器次级的电压为36/16*2=4.5V
输出电压为2.2+0.3=2.5V,
占空比必须大于0.5 他还用复位绕组,如果IC控制占空比,则输出电压不足,如果没有控制站空比,哈哈,绝对变烧鸡
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jacki_wang
LV.11
12
2003-09-05 23:39
@allin
我给你!1060150961.doc
错误颇多
我看了该文章,其中大部分内容是可以参考的,但错误颇多,不要完全照用.
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ztzttony
LV.4
13
2003-10-21 22:58
雪大师,我怎么看不出你的论点有什么不对,论点没有相反呀?
能不能给我指点一下,本人刚入门!
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2003-10-22 00:04
@ztzttony
雪大师,我怎么看不出你的论点有什么不对,论点没有相反呀?能不能给我指点一下,本人刚入门!
附件里没说错,在论坛里的这几句有问题.
应该是电流断续适用于较小功率,副边二极管没有反向恢复问题等.
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xiaof
LV.4
15
2003-10-22 09:30
*********谢谢你的资料 ************
有几个还不清楚问题问问:
  “线路主开关管的耐压Vmos”在TOPSwitch系列中是否就是TOP管的耐压值?
  “副边反射电压即反激电压Vf”可否理解就是原边产生的反向电动势?
  “留有一定的裕量150”是否就是漏感产生的尖峰电压?
  “一般连续模式设计,我们令Ip2=3Ip1
这样就可以求出变换器的原边电流,由此可以得到原边电感量:
Lp= DMax•VinDCMin/fs•ΔIp

对于连续模式,ΔIp=Ip2-Ip1=2Ip1;对于断续模式,ΔIp=Ip2 .
可由AwAe法求出所要铁芯:”你说相反是哪里相反?
AwAe=(Lp•Ip22•104/Bw•K0•Kj)1.14
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2003-10-22 09:45
@xiaof
*********谢谢你的资料************有几个还不清楚问题问问:  “线路主开关管的耐压Vmos”在TOPSwitch系列中是否就是TOP管的耐压值?  “副边反射电压即反激电压Vf”可否理解就是原边产生的反向电动势?  “留有一定的裕量150”是否就是漏感产生的尖峰电压?  “一般连续模式设计,我们令Ip2=3Ip1这样就可以求出变换器的原边电流,由此可以得到原边电感量:Lp=DMax•VinDCMin/fs•ΔIp对于连续模式,ΔIp=Ip2-Ip1=2Ip1;对于断续模式,ΔIp=Ip2.可由AwAe法求出所要铁芯:”你说相反是哪里相反?AwAe=(Lp•Ip22•104/Bw•K0•Kj)1.14
希望对你有用.
1,Vmos在TOP系列中就是TOP管的耐压.
2,可以理解为原边产生的反向电动势.
3,留有裕量,一方面是要考虑漏感产生的尖峰,令一方面是考虑到开机的前几个周期里MOS上的电压比较高.
4,文章里没有说反,是论坛里的几句说反了.
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xiaof
LV.4
17
2003-10-22 12:11
@乞力马扎罗的雪
希望对你有用.1,Vmos在TOP系列中就是TOP管的耐压.2,可以理解为原边产生的反向电动势.3,留有裕量,一方面是要考虑漏感产生的尖峰,令一方面是考虑到开机的前几个周期里MOS上的电压比较高.4,文章里没有说反,是论坛里的几句说反了.
**************共享哟***************
我有一套设计变压器的资料,是沙占友书里面的,你看看,指点一下区别!我用他的方法计算结果和你的方法结果不一样,比如在初级电感量LP.希望能就此指点一二!
(由于资料繁杂,你看能不能就在资料上用红色字体进行点评在发到帖子上来?)1066795870.doc
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ztzttony
LV.4
18
2003-10-22 12:57
@乞力马扎罗的雪
附件里没说错,在论坛里的这几句有问题.应该是电流断续适用于较小功率,副边二极管没有反向恢复问题等.
谢谢你的指点
怪不得呢,我把你的附件文档从头看到尾也没看出错误来!
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2003-10-22 13:27
@xiaof
**************共享哟***************我有一套设计变压器的资料,是沙占友书里面的,你看看,指点一下区别!我用他的方法计算结果和你的方法结果不一样,比如在初级电感量LP.希望能就此指点一二!(由于资料繁杂,你看能不能就在资料上用红色字体进行点评在发到帖子上来?)1066795870.doc
差异大吗?
是否可以把你计算的过程写一下.
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xiaof
LV.4
20
2003-10-22 14:08
@乞力马扎罗的雪
差异大吗?是否可以把你计算的过程写一下.
************看看************
比如说:
    沙占友的《新型单片开关电源的设计与应用》上介绍的初级感应电压Vor(即你说的反激电压)在AC85V~265V输入时一般取135V.好!如果再提供几个条件:1电源效率80%  2输出24V/0.8A  3连续模式  4输入整流后DC90V~380V 5 最大占空比63%  6开关频率fs=100KHz
来进行如下计算:
   1/2•(Ip1+Ip2)•DMax•VinDCMin=Pout/η
   得出Ip=0.22
   然后计算:Lp= DMax•VinDCMin/fs•ΔIp
       (对于连续模式,ΔIp=Ip2-Ip1=2Ip1;)
    得出Lp=249.48 微亨
    但是这个Lp值与沙占友的LP计算公式计算出来的值相差很大(公式在我提供的资料中,你看了么?)这是为何呢?
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lemon_ybn
LV.5
21
2003-10-23 08:55
为什么很多书籍都不讲该如何确定IP1,IP2呢?
为什么很多书籍都不讲该如何确定IP1,IP2呢?不知道你是如何确定这两个参数的!
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2003-10-23 09:24
@xiaof
************看看************比如说:    沙占友的《新型单片开关电源的设计与应用》上介绍的初级感应电压Vor(即你说的反激电压)在AC85V~265V输入时一般取135V.好!如果再提供几个条件:1电源效率80%  2输出24V/0.8A  3连续模式  4输入整流后DC90V~380V5最大占空比63%  6开关频率fs=100KHz来进行如下计算:  1/2•(Ip1+Ip2)•DMax•VinDCMin=Pout/η  得出Ip=0.22  然后计算:Lp=DMax•VinDCMin/fs•ΔIp      (对于连续模式,ΔIp=Ip2-Ip1=2Ip1;)    得出Lp=249.48微亨    但是这个Lp值与沙占友的LP计算公式计算出来的值相差很大(公式在我提供的资料中,你看了么?)这是为何呢?
我觉的是因为KRP取值不同造成的.
按照我文中所写,在连续模式,我的KRP取的是2/3.你用沙老师的方法计算时用的是多少?
我估计在电流断续模式下,我们计算的结果应该差不多.
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2003-10-23 09:26
@lemon_ybn
为什么很多书籍都不讲该如何确定IP1,IP2呢?为什么很多书籍都不讲该如何确定IP1,IP2呢?不知道你是如何确定这两个参数的!
我也是凭经验选的.
一般我选IP2= 3~4IP1 .
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196
LV.4
24
2003-10-23 09:54
大多数反击工作在不连续
工作在连续状态功率管很烫呀他的上升沿损耗很大,我觉得最好工作在临界状态,功耗小.
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xiaof
LV.4
25
2003-10-24 10:04
@乞力马扎罗的雪
我觉的是因为KRP取值不同造成的.按照我文中所写,在连续模式,我的KRP取的是2/3.你用沙老师的方法计算时用的是多少?我估计在电流断续模式下,我们计算的结果应该差不多.
************计算了,昏了,要急救!****************
还是我上面的“****看看****”回帖的条件,然后补充几个:KRP取0.6  损耗分配系数Z取0.5(Z=0 表示损耗全部发生在初级,Z=1表示发生在次级)再来用沙占友的方法计算:
1  由VDCmin和Vor(反激电压)来确定最大Dmax
    Dmax=Vor/(Vor+VDCmin-VDCon)×%
     得Dmax=63%
2 由KRP取0.6得出初级纹波电流IR与初级峰值电流IP的 比值
3 输入电流的平均值:IAVG=PO/(η×VDCmin)
   PO为输出功率:24V/0.8A    η为效率:80%
   得出IAVG=0.27A
   初级峰值电流:IP=IAVG/[(1-0.5KRP)×Dmax]
   得出IP=0.61 则由KRP=0.6得IR为0.37
4 计算LP
   LP=106PO/[IP2×KRP(1- KRP/2)f ]   ×  [Z(1-η)+ η]/ η
   (106表示为10的六次方,IP2表示为IP的平方,公式可具体看我传上来的那个1066795870.doc )
   得LP=1384uH
   用你的公式算得LP是249uH 差的很远呀!原因何在?你有兴趣再指点指点么?
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2003-10-24 10:35
@乞力马扎罗的雪
我也是凭经验选的.一般我选IP2=3~4IP1.
轻问
您觉得我一个输入18到72,输出5V/20A,你觉得MOS管用IRF640合适吗?他得Id只有18A!
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mikezhou123
LV.3
27
2003-10-24 10:53
常规设计
你这个是常规设计,但是真正在实际反激式电源时根据你选择电源控制ic是准谐振或者是pwm控制需要具体考虑.在确定电感量时本人认为是准谐振可以按照断续模式来设计感量.但是pwm控制还是在某个电压下比如90-264输入,在输入160左右确定一个临界电感量,本人设计经验认为这样设计对整机效率提高有帮助.我参考过delta设出来adaptor电原变压器参数,和它比较吻合.
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lemon_ybn
LV.5
28
2003-10-24 11:18
@乞力马扎罗的雪
我也是凭经验选的.一般我选IP2=3~4IP1.
雪老师,可能是我表达的不好!让你理解错了!
我是想问IP2的值是怎么确定的,并不是问它跟IP1的关系,根据书上公式是这样的:IP2=VINMAX*TON/LP,但是这样的话,LP值是一个求知数,而根据你的论文上说的,LP值与IP2还存在关系,而且代入的话是同一个公式,这样的话应该怎么确定IP2的值呢?望指明.谢谢,
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2003-10-24 11:19
@xiaof
************看看************比如说:    沙占友的《新型单片开关电源的设计与应用》上介绍的初级感应电压Vor(即你说的反激电压)在AC85V~265V输入时一般取135V.好!如果再提供几个条件:1电源效率80%  2输出24V/0.8A  3连续模式  4输入整流后DC90V~380V5最大占空比63%  6开关频率fs=100KHz来进行如下计算:  1/2•(Ip1+Ip2)•DMax•VinDCMin=Pout/η  得出Ip=0.22  然后计算:Lp=DMax•VinDCMin/fs•ΔIp      (对于连续模式,ΔIp=Ip2-Ip1=2Ip1;)    得出Lp=249.48微亨    但是这个Lp值与沙占友的LP计算公式计算出来的值相差很大(公式在我提供的资料中,你看了么?)这是为何呢?
老兄,问题找到了.
根据你的数据,我们来计算最后一步:
Lp= DMax•VinDCMin/fs•ΔIp
  =0.63*90/100,000*0.44
  =1289uH
注意ΔIp是在分母上的!你就是在这儿搞错了.
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2003-10-24 11:24
@大唐之凤凰小筑
轻问您觉得我一个输入18到72,输出5V/20A,你觉得MOS管用IRF640合适吗?他得Id只有18A!
不好说,要看你具体的电路设计.
还要看散热条件的好坏.试试看吧.
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2003-10-24 11:32
@lemon_ybn
雪老师,可能是我表达的不好!让你理解错了!我是想问IP2的值是怎么确定的,并不是问它跟IP1的关系,根据书上公式是这样的:IP2=VINMAX*TON/LP,但是这样的话,LP值是一个求知数,而根据你的论文上说的,LP值与IP2还存在关系,而且代入的话是同一个公式,这样的话应该怎么确定IP2的值呢?望指明.谢谢,
公式的确没错,但运用时要看具体的场合.
对反激电源来说,Lp和IP2都是未知的.Lp的值取决你希望得到的原边电流波形.而原边电流波形决定了你的输出功率等.所以我们在计算时,是由输出功率倒推回去的.

在你给出的公式里,TON也是个变化量.输入电压变化就会导致TON变化.而且,你公式里的IP2是电流的增量.
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