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反激式开关电源设计的思考三---磁芯的选取

反激式开关电源设计的思考三(磁芯的选取)

             王佰营  徐丽红

           wbymcs51.blog.bokee.net

在DCM状态下选择:
Uin-电源输入直流电压
Uinmin-电源输入直流电压最小值
D-占空比
Np-初级绕组匝数
Lp-初级绕组电感量
Ae-磁芯有效面积
Ip-初级峰值电流
f-开关频率
Ton-开关管导通时间
I-初级绕组电流有效值
η-开关电源效率
J-电流密度

 

通过(3)式可方便计算出反激式开关电源在电流断续模式
时磁芯的AeAw值,通过查厂商提供的磁芯参数表就可选择
合适的磁芯,在选择磁芯时要留一定的余量。
   例如:有一反激式开关电源输出功率为10W,开关频率为
40KHz, ΔB为0.16T,电流密度取4.5A/mm2磁芯选用EE系列,
那么由公式(3)可知:

 考虑到实际绕线的绝缘层等的影响,须考虑填充系数(取0.8),
     即:
        Ap = AeAw/0.8=1.736×1000 / 0.8 = 2207.5

       通过上面计算,EE19磁芯比较接近,考虑到辅助绕组和
其他因素选择EE20磁芯。

    为计算方便,(3)式可修正为:

Ap = AwAe = 6500×P0 / (B×J×f)         (4)

单位:

    P0    -----   瓦特;

B   ----   特斯拉

J     ------   安培/平方毫米

f     ------   千赫兹

Ap   ------  毫米的四次方

 

     在实际使用中一定要注意公式的应用条件,公式(4)是在
单端反激式开关电源电流断续模式下推导出来的,并且用
了一系列假设:
     1.窗口使用系数SF:0.4
     2.初级绕组面积Ap = 次级绕组面积 As
     3.当直流输入电压最低时Dm=0.5
     4.电源效率η= 0.8
     5.填充系数为0.8

因此,该计算值在使用中要根据实际情况酌情修正,并且作
为我们选择磁芯的一个大致参考,由于工艺的原因必须通过
实践验证而最终确定。
  另外单端反激式开关电源中,他激式和自激式的效率差别
比较大,一般自激式的效率比较低,大概在0.7左右,使用
公式(4)时要乘以(0.8/0.7=)1.15进行修正。
   磁芯选好后,在反激式开关电源设计过程中应该遵循的规则
将在反激式开关电源设计的思考四中讨论。

关于单端自激式(RCC)反激开关电源的简单调试请点击:

     单端自激式(RCC)反激开关电源的简单调试

关于单端自激式(RCC)反激开关电源的设计请点击:

      ST公司自激式开关电源设计一

          ST公司自激式开关电源设计二

          ST公司自激式开关电源设计三

   

     反激式开关电源设计的思考六 

            反激式开关电源设计的思考五

           反激式开关电源设计的思考四

           反激式开关电源设计的思考二

           反激式开关电源设计的思考一

 

           单端反激式开关电源磁芯尺寸和类型的选择 

         无法割舍的开关电源


 关键词:开关电源 反激式 磁芯 选取

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评论 (6条) 发表评论

  • zuodazuo (游客) : 谢谢,王老师,四个公式,三个已经推导出来了,殊途同归!就是还有一个据说是应用在正激开关电源当中的!

    2011-09-07 11:05

  • wby
    wby : 您说的对,AP公式常常是有条件的;就是这个公式是在什么条件下推导出来的:电路拓扑和电路工作在什么状态,还有一些参数的假设,等等;最好都很清楚,否则,就不要用这个公式,在不知情的情况下用如同盲人瞎马,很可怕;张兴柱先生的《开关电源功率变送器拓扑与设计》这本书中有常见四种变压器面积计算公式的推导。您可参考参考。

    2011-09-05 21:36

  • 关于AP公式的选取? (游客) : 王老师您好!想请问一下,现在AP公式有好多种,都不知道选取哪种 ,几种AP公式计算出来的AP值都不一样,而且有的差异很大。做一都不清楚哪个公式是正的有用的了?请问选取AP公式有条件吗?一般情况下都怎么选呢?

    2011-09-05 09:36

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