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开关电源变压器的计算

1:线径的计算:
一般铜线截面积每平方mm 取值5安培电流。

(高频取4.95,低频取3.5.) 公式1:π×r 2=铜线截面积。

公式2:√I 输出电流4.95
1.13 π=3.141。

r=半径。

例题:
假设铜线半径是1mm.
3.141×1mm 2=3.141mm 2×5A=15.705A 电流。

15.7A.
√15.74.951.13 =2.0mm 铜线直径。

2: 峰值功率计算。

Pout = (Vout+Vf) × Iout × 1.2
3:初级峰值电流计算:
IPmax = 2×IP η×(1+k)×Vin(min)×Dmax
IPmin = K × IP1
K 为脉动电流,取值:0.4.
4:输入电流公式:
P out η÷PF=Pin ÷Vin=Iin 。

3:肖特基的取值计算。

肖特基一般取输出电流的2-3倍。

匝比一般是10比1
输出峰值电压的计算:
〈(Vin(max)×√2)+80V 〉÷n + Vout=峰值电压。

〈〔最大输入电压×√2〕+80V 〉÷匝比+输出电压。

例题:
以输出5V 为例:
〈〔最大输入电压264V ×1.414〕+80V 〉÷匝比10+输出电压5V 。

峰值电压等于==50.32V.
/*****************************************************************/
开关变压器计算步骤:
P-初级,S-次级, D-占空比,n 匝比,L-电感量,f 频率,η-效率, K-脉动电流。

T-时间,ON-开,NP-初级匝数,IP 峰值电流。

AE-磁芯截面积,查磁芯表。

Bm-磁通密度。

单位-高斯。

/******************************************************************* 要求: 输入电压《85-265V 》。

最大占空比 0.45左右。

根据IC 资料选择。

η-效率。

0.75
Vout-输出电压。

5V
Iout-输出电流。

2A
f –开关频率。

100K
IC 方案,选择7535. 10W
/******************************************************************** 1:估算初级输入电流: I in
P out η
÷PF=Pin ÷Vin=Iin 。

100.75 /0.6=22.22/85=0.2614 A
根据输入电流计算输入线径:
√0.26144.951.13 = 0.13mm ×1.2=0.156 输出线径; √24.951.13 = 1.01579mm
/*******************************************************************/
1: Ton 计算导通时间。

T:时间。

T= 1F = 1000000100000 = 10us
Ton = 10 × 0.45 =4.5us. 导通时间。

Toff = 10 × 0.55 = 5.5us. 截至时间。

/********************************************/ 2:算出初次级匝比.
N =NP NS = [(VIN (min )×√2)−20]×D(max)
(Vout+Vf)×(1−Dmax )
N = [(85×1.414)−20]×0.45
(5+0.8)×(1−0.45) = 45.083.19 = 14.131661
3:IP 峰值功率。

Pout = (Vout+Vf) × Iout ×1.2
= (5+1) ×2 ×1.2 = 14.4W
/********************************************/ 4: IPmax IPmin,最大峰值电流,最小峰值电流。

IPmax = 2×IP
η×(1+k)×Vin DC(min)×Dmax
= 28.8
0.75×1.4×100×0.45= 28.8
47.25
= 0.6095238A
K = 脉动电流。

取值0.4左右。

IPmin = K × IP1 = 0.4×0.6095238 = 0.2438095A
/*************************************************** 5: LP,初级电感量。

LP = Vin DC(min)×Ton(max)
IP1−IP2
=100×4.5 0.609−0.243= 450
0.366
= 1229UH
/**************************************************/ 6: NP,初级砸数。

NP = LP×(IPmax−IPmin)
AE×BM
AE = 磁芯有效截面积。

BM = 磁通密度。

请查磁芯表。

NP = 1229×0.366
15×0.25= 449.81
3.75
= 120 T.
注意:BM取值1500-3000高斯左右,
功率小的取大点,功率大的取值小点,可根据经验取值。

电感储能的计算:
12LI 2 单位焦耳 电容储能的计算:12CU 2 单位焦耳.
线径公制英制转换计算:
dn=d36*r 36−n mil
=0.127*r 36−n mm
其中,r=(4605)139
=1.1229322=1.123 例题:35号线。

1.12336−35*0.127=0.142mm.
例题2:30号线。

1.12336−30*0.127=0.25mm.
计算实例:36W电源.
磁芯EFD25, IC=7535, F=65K, D=0.45. 输入:85-264V 输出:18V2A.
1: Ton计算导通时间。

T:时间。

T= 1
F = 1000000
65000
= 15.384615us
Ton = 15.38 × 0.45 =6.921us. 导通时间。

Toff = 15.38 × 0.55 = 8.459us. 截至时间。

2:N,计算砸比。

N = [(VIN(min)×√2)−20]×D(max)
(Vout+Vf)×(1−Dmax)
N = [(85×1.414)−20]×0.45(18+0.6)×(1−0.45)= 100.19
10.23
= 9.7937438
Vf = 二极管压降。

D = 占空比。

3:IP 峰值功率。

Pout = (Vout+Vf) × Iout ×1.2
= (18+1) ×2 ×1.2 = 45.6W
4: IPmax IPmin,最大峰值电流,最小峰值电流。

IPmax = 2×IP
η×(1+k)×Vin DC(min)×Dmax
= 91.2
0.85×1.4×100×0.45= 91.2
53.55
= 1.7030812A
K = 脉动电流。

取值0.4左右。

IPmin = K × IP1 = 0.4×1.703 = 0.6812A
5: LP,初级电感量。

LP = Vin DC(min)×Ton(max)
IP1−IP2
= 100×6.921
1.703−0.681= 69
2.1
1.022
= 677.20156 UH
6: NP,初级砸数。

NP = LP×(IPmax−IPmin)
AE×BM
AE = 磁芯有效截面积。

BM = 磁通密度。

请查磁芯表。

NP = 677×1.022
58×0.2= 691.89
11.6
= 59.645689 T.
注意:BM取值1500-3000高斯左右,
功率小的取大点,功率大的取值小点,可根据经验取值。

本资料整理:王振2011-03-17
QQ:527529804。

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