1、rcc方式電源變壓器設(shè)計(jì)計(jì)算方法在rcc設(shè)計(jì)中,一般先設(shè)定工作頻率,如為50k,然後設(shè)定工作duty在90v入力,最大輸出時(shí)為0.5 假設(shè)設(shè)計(jì)一功率為12v/1a 1. 最大輸出電流為定格電流的1.21.4倍,取1.3倍. 2. 出力電力pout =vout iout = 12v1.3a = 15.6w 3. 入力電力 pin = pout/=22.3w(rcc效率一般設(shè)在65%75% , 取70%) 4. 入力平均電流iin=pin/vdc(inmin)=22.3/85*1.2=0.22( vin(dcmin) = vac(inmin)1.2) 5. t=1/swf=1/50k=20us t

2、on=toff=10us 6. ipk=iin入力平均電流*2/duty=0.22*2/0.5=0.88 7. 一次側(cè)電感量lp=vin(dcmin)*ton/ipk=102*10/0.88=1159uh取1160uh 8. 選擇磁芯,根據(jù)磁芯規(guī)格,選擇ei28. ae=0.85cm2 動(dòng)作磁通=20002800取2000(當(dāng)然,這是很保守的作法) 9. np=ipk*lp*k/ae*bm=(0.88*1160*100)/(0.85*2000)=60ts 10. ns=(vout+vf)*np/vin(dcmin)=7.6 取8ts 11. 輔助電壓取5v(電晶體) 如功率管使用mosfet則

3、應(yīng)設(shè)為11v 12. vin(dcmin)/np=vb/nb-nb=2.94 取3ts 故變壓器的構(gòu)造如下: lp=1160uh np=60ts ns=7ts nb=3ts 以上采用三明治繞法:三明治繞法詳解: 所謂三明治就是夾層繞法,因結(jié)構(gòu)如同三明治一樣,所以叫三明治繞法. 通常會(huì)有兩種繞法: 1. 一次側(cè)平均法,就是a.最底層繞上一半的圈數(shù),b.然後再繞二次側(cè),c.再繞一次側(cè)的另一半.d.再繞vcc.最常用的做法還會(huì)在二次側(cè)上下兩層各加一銅箔或繞線屏蔽.在小功率上會(huì)起到y(tǒng)電容的效果,所以說在小功率上有些人說可以不用y電容,其實(shí)在整體成本上沒有太大的差別. 2. 屏蔽繞法, 就是a.最底層繞

4、上與二次相同的圈數(shù),b.然後再繞二次側(cè),c.再繞一次側(cè)的其它圈數(shù).d.再繞vcc.這種方式很少加屏蔽. 當(dāng)然還有很多種不同的配對(duì)方式.但基本原理是一樣的. 三明治的真正用意就是減小漏感,人為的在一次與二次之間加上一個(gè)寄生電容.用三明治繞法不可以短路為什么？(短路指輸出短路保護(hù)) 設(shè)計(jì)參數(shù)選取有問題。 1. 從理論上說，漏感大了，ip值也就大了，電流模式下的取樣也就大了，短路自然好做，也沒什么奇怪的。 2.三明治繞法可以減小漏感，但會(huì)增加層間電容，所以對(duì)emi的傳導(dǎo)反而不利，必須在原、副邊跨接一個(gè)y電容解決。因此，小功率場(chǎng)合一般不采用三明治繞法。般rcc設(shè)計(jì)時(shí)都把重載低壓定在50khz.反激式電

5、源設(shè)計(jì)計(jì)算方法單端反激開關(guān)電源的變壓器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)耦合電感，它要承擔(dān)著儲(chǔ)能、變壓、傳遞能量等工作。下面對(duì)工作于連續(xù)模式和斷續(xù)模式的單端反激變換器的變壓器設(shè)計(jì)進(jìn)行了總結(jié)。 1、 已知的參數(shù)這些參數(shù)由設(shè)計(jì)人員根據(jù)用戶的需求和電路的特點(diǎn)確定，包括：輸入電壓vin、輸出電壓vout、每路輸出的功率pout、效率、開關(guān)頻率fs(或周期t)、線路主開關(guān)管的耐壓vmos。 2、 計(jì)算在反激變換器中，副邊反射電壓即反激電壓vf與輸入電壓之和不能高過主開關(guān)管的耐壓，同時(shí)還要留有一定的裕量(此處假設(shè)為150v)。反激電壓由下式確定：vf=vmos-vindcmax-150v反激電壓和輸出電壓的關(guān)系由原、副邊的匝比

6、確定。所以確定了反激電壓之后，就可以確定原、副邊的匝比了。np/ns=vf/vout另外，反激電源的最大占空比出現(xiàn)在最低輸入電壓、最大輸出功率的狀態(tài)，根據(jù)在穩(wěn)態(tài)下，變壓器的磁平衡，可以有下式：vindcmindmax=vf(1-dmax) 設(shè)在最大占空比時(shí)，當(dāng)開關(guān)管開通時(shí)，原邊電流為ip1，當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，原邊電流上升到ip2。若ip1為0，則說明變換器工作于斷續(xù)模式，否則工作于連續(xù)模式。由能量守恒，我們有下式：1/2(ip1 ip2)dmaxvindcmin=pout/ 一般連續(xù)模式設(shè)計(jì)，我們令ip2=3ip1這樣就可以求出變換器的原邊電流，由此可以得到原邊電感量：lp= dmaxvindc

7、min/fsip 對(duì)于連續(xù)模式，ip=ip2-ip1=2ip1；對(duì)于斷續(xù)模式，ip=ip2 ?？捎蒩wae法求出所要鐵芯：awae=(lpip22104/bwk0kj)1.14在上式中aw為磁芯窗口面積，單位為cm2ae為磁芯截面積，單位為cm2lp為原邊電感量，單位為hip2為原邊峰值電流，單位為abw為磁芯工作磁感應(yīng)強(qiáng)度，單位為tk0為窗口有效使用系數(shù)，根據(jù)安規(guī)的要求和輸出路數(shù)決定，一般為0.20.4kj為電流密度系數(shù)，一般取395a/cm2根據(jù)求得的awae值選擇合適的磁芯，一般盡量選擇窗口長寬之比比較大的磁芯，這樣磁芯的窗口有效使用系數(shù)較高，同時(shí)可以減小漏感。有了磁芯就可以求出原邊的匝

8、數(shù)。根據(jù)下式：np=lpip2104/bwae再根據(jù)原、副邊的匝比關(guān)系可以求出副邊的匝數(shù)。有時(shí)求的匝數(shù)不是整數(shù)，這時(shí)應(yīng)該調(diào)整某些參數(shù)，使原、副邊的匝數(shù)合適。 為了避免磁芯飽和，我們應(yīng)該在磁回路中加入一個(gè)適當(dāng)?shù)臍庀?，?jì)算如下：lg=0.4np2ae10-8/lp 在上式中，lg為氣隙長度，單位為cmnp為原邊匝數(shù)，ae為磁芯的截面積，單位為cm2lp為原邊電感量，單位為h 至此，單端反激開關(guān)電源變壓器的主要參數(shù)設(shè)計(jì)完成。我們應(yīng)該在設(shè)計(jì)完成后核算窗口面積是否夠大、變壓器的損耗和溫升是否可以接受。同時(shí)，在變壓器的制作中還有一些工藝問題需要注意。反激變壓器設(shè)計(jì)(參數(shù)，步驟)，計(jì)算公式.本文結(jié)合具體例子

9、，在經(jīng)典書籍基礎(chǔ)上，提供了更簡(jiǎn)潔明了的反激變壓器設(shè)計(jì)方法。并對(duì)較難理解部分做了詳細(xì)解釋。一、設(shè)計(jì)初始條件： 輸入電壓范圍： ac 85-265v輸出電壓和電流見下表：（最大輸出功率 50w ，最大輸入功率不大于 75w ）項(xiàng)目特色：低成本、高交叉調(diào)整率。實(shí)現(xiàn)該特色關(guān)鍵在于反激變壓器設(shè)計(jì)。在開關(guān)管開通時(shí)，原邊電流不斷上升，在 ton 結(jié)束時(shí)至峰值 ip ，這個(gè) ip 在開關(guān)斷開的瞬間，會(huì)被傳遞到副邊。最初傳遞到副邊的電流在副邊的分配原則是：大多數(shù)會(huì)傳遞到漏感最小的那一路輸出。如果這一路沒有用做開關(guān)管 pwm 的反饋控制，它的峰值就會(huì)很高。調(diào)試中通過對(duì)該路增加副邊小電感來控制開關(guān)關(guān)斷期間副邊調(diào)整率

10、的變化率，從而實(shí)現(xiàn)了較高的交叉調(diào)整率。 變壓器設(shè)計(jì)參數(shù)： 設(shè)計(jì)前先要確定參數(shù)：磁芯，預(yù)設(shè)頻率，最大占空比，輸入輸出參數(shù)，預(yù)估效率（用于估算輸入平均電流），設(shè)計(jì)中參數(shù)初選如下： 磁芯采用 nicera feer-28l( 詳細(xì)選擇步驟參見 , f 90khz ， dmax 0.45 ，最小輸入電壓 vin 110v ，輸出折合到 5v 電流 10a ，效率 75 。 計(jì)算變壓器，一般選擇最低的交流輸入電壓，最大的輸出功率做為工作點(diǎn)，這個(gè)是最苛刻的一個(gè)點(diǎn)，原因見后面分析 a1 。 設(shè)計(jì)步驟： 1 ，根據(jù)法拉第定律，計(jì)算最低輸入電壓，最大負(fù)載條件的原邊乍數(shù)： np vs*ton/( bac*ae).

11、 bac=kbs(k=0.6 0.8).在此取 k 0.6 ， vs 110v ， ton 5s ， bac 0.37mt ， ae 87mm2 。 代入得到 np 28.1 ，取 28 。 2, 根據(jù)輸出輸入電壓計(jì)算副邊乍數(shù)： ns:np vo （ 1-d ） / vp*d 。 在此， np=28 ， vo=6.3v ， d 0.45 ， vp 110v ，代入得： ns 1.96 ?？紤]實(shí)際線路中， 12v 線圈接于 5v 整流管后，為方便調(diào)試，實(shí)際變壓器取了 3 乍。也就是 dmax 大概為 0.36 。副邊伏秒值減小，增加了電能傳輸時(shí)間，利于變壓器工作。 3, 確定開關(guān)開通工作時(shí)，直流

12、成分 idc 和交流成分 iac 的大小， idc 和 iac 的確定。通過調(diào)節(jié)氣隙大小來實(shí)現(xiàn)。選定原則：變壓器磁通在滿足 bac+ bdc bs ，取 iac 較小值，保證較小損耗的正常工作。 該步驟在具體設(shè)計(jì)時(shí)，可以先大致估算一下直流交流成分比例，根據(jù)輸入功率計(jì)算平均輸入電流，并根據(jù)占空比計(jì)算開關(guān)開通時(shí)的平均電流，然后由直流交流比算出原邊電感 lp 。在繞制變壓器時(shí)，調(diào)節(jié)氣隙，調(diào)節(jié)原邊電感值為 lp 。 idc/iac k 比值選取，根據(jù)輸入范圍大小選取。輸入范圍較大，k 可取的大一些， 0.8-1.2 ；輸入范圍小，則可取的小一些，0.4-0.8 。 此時(shí)取 k 1 ， 110v 輸入時(shí)

13、，此時(shí)平均電流： is 75/110 0.68a ， 開關(guān)開通時(shí)間平均電流： ion （ isxts ） /ton 1.98a ，由圖 c ，易得 idc iac 2/3*ion 1.32a ，原邊電感， lp (vsx t)/iac 316h 。 lg 0*np2*ae/lp=4* 10-7*282*87/316 0.27mm ， 實(shí)際取 0.3mm ，換算實(shí)際 lp 285h ， iac 1.46a ， idc 1.25a 。 驗(yàn)算 bac+ bdc bs ， bac vs*ton/ （ np*ae ） 110*3.8s/ （ 28*87 ） 171mt ； bdc h 0*np*idc/

14、lg 4* 10-7*28*1.25/0.3 146mt bac+ bdc 171+146 317mt370mt 。 4 ，其余各繞組乍數(shù)確定 在實(shí)際線路中， 5v 和 12v 接法如圖，減少了 5v 二極管壓降對(duì) 12v 的影響，提高了交叉調(diào)整率。 12v 按副邊電壓計(jì)算乍比，設(shè)計(jì)為： 4 。 12v 采用了二次線性穩(wěn)壓，采用 8 乍，供電繞組也是 8 乍。 交叉調(diào)整率的調(diào)試 通過在副邊增加小電感 lg1 ， lg2 來控制開關(guān)關(guān)斷初期，副邊繞組電流的分配。如下圖。 lg1 ， lg2 具體電感值可參考以下式子： 以上總結(jié)了反激多路輸出變壓器設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 1 、 確定原邊直流、交流峰值比，此值

15、決定開關(guān)電源工作模式（ dcm ， ccm ）。 2 、 通過增加小電感，改善反激多路輸出交叉調(diào)整率的方法。 綜上所述：最大占空比 dmax （或者乍比）， bac （或者 np ）， lg （或者 lp ）是變壓器的關(guān)鍵因素。他們決定了變壓器的主要參數(shù)： dmax 決定了乍比，在頻率確定時(shí)，影響著伏秒值和能量傳輸時(shí)間，和 vds 有直接關(guān)系； bac ，決定最小 np ，在 np vs*ton/( bac*ae) 中，當(dāng) bac bs ，得到的 np 最小值，小于此值，就不能通過增大氣隙使變壓器遠(yuǎn)離飽和。 lg （或者 lp ），決定了 iac ，由于變壓器最大儲(chǔ)能 1/2lpi2 ，所以進(jìn)

16、而決定了變壓器最大儲(chǔ)能。問題： 1 、計(jì)算原邊乍數(shù)時(shí)，曾取 bac=kbs(k=0.6 0.8) ，為什么？ 2 、計(jì)算變壓器，一般選擇最低的交流輸入電壓，最大的輸出功率做為工作點(diǎn)，這個(gè)是最苛刻的一個(gè)點(diǎn)。為什么？ 3 、 開關(guān)開通時(shí)原邊直流成分是否參與了能量傳遞？ 4 、 開關(guān)電源的原理和設(shè)計(jì)中有段話： 自我功率限制系統(tǒng)是什么原因？ 簡(jiǎn)答 1 ， 2 ，從 np vs*ton/( bac*ae) ， 從變壓器最大儲(chǔ)能 1/2lpi2 1/2lp （ vston/lp ） 2 1/2 （ vs*ton ） 2/lp ，易于理解。單端反激式開關(guān)變壓器設(shè)計(jì)七夕，只因有你，總有一些人牽腸掛肚難以忘記，

17、總有一些日子溫暖甜蜜最為珍惜從春夏到秋冬，從陌生到熟悉，雖不能時(shí)時(shí)聯(lián)系，卻總在特別的日子想起你，七夕快樂，我的朋友。七夕，只因有你，因?yàn)橛心?，再苦生活也不覺得累，再大的險(xiǎn)阻也無所畏，再大的波折也不擔(dān)憂，再痛的經(jīng)歷也會(huì)忘記，因?yàn)橛心?，我就擁有了整個(gè)世界，謝謝你出現(xiàn)在我的生命里。七夕快樂，我的朋友。七夕，只因有你，相識(shí)，是最珍貴的緣分，牽掛，是最真摯的心動(dòng)，思念，是最美麗的心情，問候，是最動(dòng)聽的語言，在這七夕到來之際，最美的祝福送給你，七夕快樂，我的朋友。七夕，只因有你，雨點(diǎn)輕敲窗，風(fēng)吹散了夢(mèng)想，唯有你的模樣依舊在腦海里徜徉，夜深人靜時(shí)，你占滿了心房，舍半生輕狂，半世時(shí)光，只為擁有一段和你相處的珍貴情緣，七夕快樂，我的朋友。七夕，只因有你，雖然相距很遠(yuǎn)，但兩顆心卻緊緊相連雖然不常見面，音容笑貌猶如眼前，悄悄的挾一縷情絲，放飛在炎炎夏日默默的拽一絲牽