反激电源公式推导

反激电源公式推导(1)性能指标:输入交流最小电压:Vacmin=120V输入交流最大电压:Vacmax=253V169.706V357.796V输入直流最小电压：VdcminVacmin?2输入直流最大电压：VdcmaxVacmax?^f2开关频率：Rt=8.2KQCt=1nFfs—?—2..RtCt开关周期：fs=104kHzTs£s输出电压纹波精度：Vrr=1%期望效率：？?=0.8主输出额定电压：?o0=5V主输出额定电流：？？=1A主输出额定功率：?o0=??)???=5W辅助输出电压Vi：?右=12V辅助输出电流I仁？？=0.03A辅助输出功率??:??=??1???=0.36W辅助输出电压Vi供芯片启动电压：辅助输出电压V2：?o2=12V辅助输出电流丨2：??=0.3A辅助输出功率??:??=??2???=3.6WV2给图腾柱供电：辅助输出电压V3：?o3=15V辅助输出电流丨3：??=0.3A辅助输出功率?03:?03=?03???=4.5WV3给芯片UC3875供电：Po=Poo+Poi+P02+P03=13.46WPo16.825W2.哺定暂入滤液电容©血对于宽施圉交泣输入1SS—2&5VJCKCl/Fo的比例灵数取2〜驚即毎辅出M功瓠时屁3uF电容聞对于100¥川珂交瞬同定输入"61\＞的比例系敌取》3,EPWH11W功札讣应3u「电容3对于nOV±35V交殖周定输入.Cl/Po的出制廉掘取I,即封絵出1W功率.对应luF电容虽若采用IOOWI持、处流倍压输入方丸需两応容城相同的电容卑联”此时CI丿Po的比例倉数取22、占空比和反射电压最大占空比Dmax=0.4Tonmax=Dmax*TS=(3.846*10-6)s反射电压VroDmax?Vdcmin113.137V1Dmax开关官最大标称电压Vdcnomi=Vdcmax+Vro=:470.933V公式反推Dmaxl—Vro-0.455VroVdcmin?DminiVro-0.283VroVdcmax?占空比公式推导Vi*D=Vo*(1-D)fVroDmin1VroVdcmax?3、变压器初级电感量Lp2Mcmin?Tonmax)?2?Ts?P1.317mH推导过程:1avePo(1)输入电流平均值Uinmax1ave(2)峰值电流公式Dmax2DmaxPninmin(3)电感公式计算LUinminDmaxUinminDmaxUiiD2inminmaxIpf2Pi.nf2PfinDmaxU1inmin4、选择功率开关管开关管最大标称电压开关管的选择应保证即使有0.3Vin漏感尖峰加在开关管上，对开关管仍然有30%的裕量。即：Vq4710.33574710.3V719.1V实际上我们一般取输入电压的两倍，所以我们这里取700V电流计算原边额定电流Iedc0.248AVdcmin?Dmax3~5倍）原边峰值电流(一般MOSFET的电流选取最少为峰值电流的Vdi?TIponmax0.496ApLp开关管峰值电流〔depeakIedcIp0.496A电流有效值(为了计算开关管损耗用到有效值)DCM模式下，，即初级电流从零增大到Ip.因为原边电流都是正值所以平均值等于有效值，根据有效值计算公式，因为原边电流只在0到DT内有，所以积分范围是0到DT，电流跟时间的关系用线性方程表示即I(t)=(Ip/Ton)t.经过计算即可得到你提出的峰值电流Ip与平均电流I的关系.如果是连续模式，则电流跟时间的关系则不能用该式表示.5、确定磁芯APAeAwKuKwKdfB(3-9)其中RU1I1U2I2为视在功率（计算功率），一般比实际功率大根据次级电路的不同，开关电源变压器可以由输出功率Ro计算视在功率R。Ku为窗口填充系数，一般为0.2-0.4。Ku=0.3Kw为输入波形系数，正弦波取4.44,方波取4。Kd是电流密度，X指数与磁芯有关。这两个可以通过查询磁芯结构常数表获得。一般直接将丄取为1.14，电流密度Kd一般取300~500A/cm2，我1X们可以直接取400（注意单位要变换）。（1）全桥整流输出F01RR—R1—（3-10）（2）全波整流输出FtR0^2-(3-11)推挽结构变换器Po1(3-12)熨号礴芯瘗秋CoreparameterTypeCJAcleVc4|itiiii2)(mtn)(mm3)PM5D0.22737084.031(100PM620.19fl57010962000PM740.16：7Wns1DI00UPMR70.1619101时(MX)PMIH0.1J61720200344000上图中C1即为X。1P2LP3weightAHaH/N2Pc(W)A14nHfN2Pt(W)MJ(nuK)坤旳unaK)14^77003.13S5A700氐247010000J.5*K17J30004.0*I30IW2.7*ISSA1800010.3*16000WKbBm0.5.Kb是磁感应强度系数，一般取0.4~1之间，我们以后都取为APAeAw300.34.4440010.40.151.1440.036cm其中Pt=30W,Ku=0.3Kw=4.44AP中分子上10的四次方来源：242Kd400A/cm40010A/m（因为厘米在分母上，所以换算成米是乘以104）将这个代入公式算出来的单位是M，因此需要乘以10的8次方换算成CM,10的8次方与电流密度中的10的4次方约去，就成为了我们最后见的分子上10的4次方。选择EE2835AP'=0.8525cm4AP'AP符合要求Ae=86.90mm20.869cm20.869*104m2Aw=98.10mm26、原边匝数UinDmaxNKwfBAeKwfBAe1690.4N4.44100k0.150.86910411.68匝7、副边每组匝数二极管导通压降Vf=0.7V主输出匝数比n。VV00roVf19.849主输出匝数Np=54Ns巴2.721n。Ns=3辅助输出Vq1匝数nVroVq1Vf8.908Ns1Npn16.062Ns1=7辅助输出Vq2匝数n2VroV02VF8.908Ns2Npn26.062Ns2=7辅助输出Vo3匝数naVroVo3Vf7.206Ns3Npna7.474Ns3=8&核算最大导通时间Tonmaxon(3.18310)s0.8Tsn。(Vo。1V)(Vdcminno(Voo1V)9、变压器次级电感Lp=1.317mH主输出电感量LS0Z(3.34210-6)Hn0辅助输出电感量LS1二(1.65910-5)HLs2Up(1.65910-5)HLs3二(2.53610-5)H10、次级整流二极管的选择主输出路二极管耐压值Vd0V^Vo023.026Vn0主输出最大电流平均值12?1O01491A_nljuj-JLjvnzjmIL1IJ=llD0—<3'1Dmax1l/\辅助输出路二极管耐压值VD1VdcmaxV0152.164VVD2Vdcmaxn?VO252.164VVD3Vdcmaxn3VO364.651V辅助输出最大电流平均值ID12?Io10.045AV3Dmax1D22?—102、3.1D0.447AmaxId32?—小—0.447AV3J1Dmax11、整流输出电容设稳压精度为1%戈鲁汶波电压为0.15VVoo0.05VVo20.12VV03各输出电容为CO0'O0(Tnm严115-385UFC02I02(Tonmax14.423uFVO2C03103(Tonmax0.2Ts)11.5385uFVO312、变压器原副边线径选择由S-Sr2A得rP原边路径R0r01p0.199mm副边路径R1r1J00.282mm:Kj副边路径R2r2Io10.049mm.Kj副边路径R3r3」°20.155mm；Kj副边路径R41I3r4—o0.155mm,Kj设电流密度为kj400cm附加电感的匝数计算饱和磁芯密度Bsat=0.3T工作磁芯密度B取它的一半。限流电平Ilim=1.2*1dcpeak=0.595ALphim最少匝数NPmin(BAe)