反激式開關電源變壓器計算公式,計算方法-KIA MOS管

反激式開關電源變壓器計算公式

最大占空比θonmax：θonmax=(Vo*Np/Ns)/[Vp+(Vo*Np/Ns)]

臨界電感Lpo：如果為PWM式：Lpo=η*θonmax2*Vp2/(2*f*Po)，如果為自激式：Lpo=Lp。

自激式電路工作頻率f：f=(η*Vp2*θ2)/(2*Lp*Po)

實際工作占空比θon：如果輸出電感Ls≥Lso：θon=θonmax 否則：θon=√{2*f*Ls*Po/[(Vs-0.5)*(Vs-0.5-Vo)]}

反激式開關電源變壓器計算方法

反激式電源實例計算步驟如下：

1.確定電源輸入電壓范圍；輸出電壓電流，變壓器的效率；

輸入電壓范圍為85~264V；

主輸出為12V/1A，

次輸出為5V/0.1A，

變壓器效率為78%

2.確定工作頻率和最大占空比；

工作頻率f=200KHz，

假設最大占空比Dmax=0.5，

那么T=1/f=5us；

Ton=0.5*5=2.5us；

Toff=5-2.5=2.5us。

3.利用伏秒平衡原則計算出變壓器的匝比；

整流后最低輸入電壓Vin（min）

Vin（min）=85*1.414-20=100Vdc

根據伏秒平衡有:

Vin（min）Dmax=（Vout+Vf）(1-Dmax)*NP/Ns

得到:

Np/Ns=[Vin(min)Dmax]/[（Vout+Vf）(1-Dmax）]

4.計算初級線圈峰值電流

假設輸出12V的輸出過流點為120%，

整流二極管的正向壓降為1V；

那么12V輸出功率:

Po1=1311.2=5.6W

5V輸出功率Po2=6*0.1=0.6W

變壓器次級輸出總功率為:

15.6+0.6=16.2W。

Ip1=2*Po/[n（1+k）*Vin（min）*Dmax]

=216.2/[0.78(1+0.4)2000.5]=0.297A

Ip2=0.4*0.297=0.119A

5.計算初級電感量

Lp=Vin（min）*Ton（max）/[ip1-ip2]

=100*5/[0.297-0.119]=2809uH

還可以用另一種公式：

Lp=（Vin（min）Dmax）/（Ipkfosc）

=1000.5/0.29760000=2.8mH

6.利用AP法選擇變壓器鐵芯

7.計算初級匝數和氣隙

變壓器選擇EE19，所以Ae=23，Bm=0.25；

Np=Lp*（ip1-ip2）/（Ae*Bm）

=2809*（0.297-0.119）/（23*0.25）=86.95

為了保險起見，取Np=88

根據Lp=UoUrNpNpAe/lg，得到氣隙長度

lg=UoUrAeNpNp/Lp

=123.1410^{-7*23*88*88/2809*10}-3

=0.239，

取lg=0.24

8.計算次級匝數

Ns（12V）=Np/n=88/7.69=11.44，取Ns（12V）=12

Ns(5V）=（5+1）*Ns(12V)/（12+1）=5.53，取Ns(5V)=6

所以初級實際匝比n=88/12=7.33

9.根據結果重新核算占空比最大值和最小值

當輸入電壓最小時;

由Vin(min)**Dmax=(Vo+Vf)*(1-Dmax）*n

可以得到:

Dmax=（Vo+Vf）*n/[(Vout+Vf）*n+Vin（min）]

當輸入電壓最大時，Vin（max）=264*1.414=373.3

Dmin=137.33/[137.33+373.3]=0.2

10.重新核算初級峰值電流，計算電流有效值

在輸入電壓最低和占空比最大時，假設ip2=ip1k；電源的實際輸出功率Po=131+6*0.1=13.6W

根據公式:

ip1=1/2*[2PoT/[（n*Vin(min）*Ton(max)]+Vin（min）)*Ton（max）/Lp);

=0.5*[213.610/(0.781004.87)+(100*4.87/2809)]=0.445A

K=1-1004.87/（0.4452809）=0.61

Ip2=kip1=0.610.445=0.271A

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