开关电源设计常用公式-电子工程世界

分享到: 微博; QQ; 微信; LinkedIn

　　MOSFET开关管工作的最大占空比Dmax:

　　式中：Vor为副边折射到原边的反射电压，当输入为AC 220V时反射电压为135V;　VminDC为整流后的最低直流电压; VDS为MOSFET功率管导通时D与S极间电压，一般取10V。

　　变压器原边绕组电流峰值IPK为:

　　式中：η为变压器的转换效率;　Po为输出额定功率，单位为W。

　　变压器原边电感量LP:

　　式中：Ts为开关管的周期(s);LP单位为H。

　　变压器的气隙lg:

　　式中：Ae为磁芯的有效截面积(cm2);　△B为磁芯工作磁感应强度变化值(T);　Lp单位取H，IPK单位取A，lg单位为mm。

　　变压器磁芯

　　反激式变换器功率通常较小，一般选用铁氧体磁芯作为变压器磁芯，其功率容量AP为

　　式中：AQ为磁芯窗口面积，单位为cm2;　Ae为磁芯的有效截面积，单位为cm2;　Po是变压器的标称输出功率，单位为W;　fs为开关管的开关频率;　Bm为磁芯最大磁感应强度，单位为T;　δ为线圈导线的电流密度，通常取200～300A/cm2，η是变压器的转换效率;　Km为窗口填充系数，一般为0.2~0.4;　KC为磁芯的填充系数，对于铁氧体为1.0。

　　根据求得的AP值选择余量稍大的磁芯，一般尽量选择窗口长宽之比较大的磁芯，这样磁芯的窗口有效使用系数较高，同时可以减少漏感。

　　变压器原边匝数NP:

　　式中：△B为磁芯工作磁感应强度变化值(T)，Ae单位为cm2，Ts单位为s。

　　变压器副边匝数Ns:

　　式中：VD为变压器二次侧整流二极管导通的正向压降。

　　功率开关管的选择

　　开关管的最小电压应力UDS

一般选择DS间击穿电压应比式(9)计算值稍大的MOSFET功率管。

　　绕组电阻值R：

　　式中：MUT为平均每匝导线长度(cm); N为导线匝数;
为20℃时导线每cm的电阻值(μΩ)。

　　绕组铜耗PCU为：

　　原、副边绕组电阻值可通过求绕组电阻值R的公式求出，当求原边绕组铜耗时，电流用原边峰值电流IPK来计算;求副边绕组铜耗时，电流用输出电流Io来计算。

　　磁芯损耗

　　磁芯损耗取决于工作频率、工作磁感应强度、电路工作状态和所选用的磁芯材料的性能。对于双极性开关变压器，磁芯损耗PC：

　　式中：Pb为在工作频率、工作磁感应强度下单位质量的磁芯损耗(W/kg); Gc为磁芯质量(Kg)。

　　对于单极性开关变压器，由于磁芯工作于磁滞回线的半区，所以磁芯损耗约为双极性开关变压器的一半。变压器总损耗为总铜耗与磁芯损耗之和。

关键字：开关电源常用公式编辑：探路者引用地址：开关电源设计常用公式

上一篇：116w超薄电视电源供应解决方案（ADS）
下一篇：多路输出直流电压的AC/DC电源模块设计

推荐阅读最新更新时间：2023-10-17 15:01

开关电源模糊控制PID设计和MATLAB仿真研究

1 引言开关电源是一种采用开关方式控制的直流稳压电源。它以小型、高效、轻量的特点被广泛应用于各种电子设备中。开关电源控制部分绝大多数是按模拟信号来设计和工作的，其抗干扰能力不太好，信号有畸变。由于计算机技术突飞猛进的发展，数字信号的控制和处理显示出越来越多的优点：便于计算机处理和控制，避免模拟信号传递畸变失真，减少杂散信号的干扰，软件调试方便等，出现了数字PID控制。它使得开关电源向数字化、智能化、多功能化方向发展。这无疑提高了开关电源的性能和可靠性。但由于开关电源本身是一个非线性的对象，其精确模型的建立是相当困难的，常采用近似处理，并且其供电系统和负载变化具有不确定性，所以采用上述模拟或数字PID控制方法常常难以使PID调

[电源管理]

<font color='red'>开关电源</font>模糊控制PID设计和MATLAB仿真研究

简述DC-DC开关电源小型化发展中的不足及其应对措施

　　摘要　　本文将简要分析高频DC-DC开关电源在小型化过程中（第二个基本目标）的成功与不足，并提出改进与应对的措施。使得高功率密度、大电流输出、高的纹波噪声抑制能力的开关电源问世。　　在电源最基本的指标方面，一个具有这样指标的高频DC-DC模块或者功率芯片，也许是我们这个发展阶段最后的成果：它们具有180-1000W/in3的功率密度，100A以上的输出电流与数百瓦-1千瓦的功率，同时，在所有负载下，都具有0.1-0.05%以下的纹波系数。并且，根据需要，基本上不用任何的外接元器件，通过串并联、反馈即可组成任何输出电压、电流和功率、各种规格、用途与指标的电源。　　一个具有极高的电感/体积比 L/V的大电流

[电源管理]

基于UC3842/3843的隔离单端反激式开关电源

引言开关电源以其高效率、小体积等优点获得了广泛应用。传统的开关电源普遍采用电压型脉宽调制(PWM)技术，而近年电流型PWM技术得到了飞速发展。相比电压型PWM，电流型PWM具有更好的电压调整率和负载调整率，系统的稳定性和动态特性也得以明显改善，特别是其内在的限流能力和并联均流能力使控制电路变得简单可靠。电流型PWM集成控制器已经产品化，极大推动了小功率开关电源的发展和应用，电流型PWM控制小功率电源已经取代电压型PWM控制小功率电源。Unitrode公司推出的UC3842系列控制芯片是电流型PWM控制器的典型代表。 DC/DC转换器转换器是开关电源中最重要的组成部分之一，其有5种基本类型：单端正激式、单端

[电源管理]

开关电源功率因数校正电路设计与应用实例之：概述（二）

(6) 开关电源的功率因数开关电源以其效率高、功率密度高而在电源领域中占主导地位，开关电源多数是通过整流器与电力网相接的，经典的整流器是由二极管或晶闸管组成的一个非线性电路，在电网中会产生大量的电流谐波和无功功率而污染电网，成为电力公害。传统的开关电源存在一个致命的弱点，即功率因数较低，一般仅为0.45～0.75，而且其无功分量基本上为高次谐波，其中三次谐波的幅度约为基波幅度的95%，五次谐波的幅度约为基波幅度的70%，七次谐波的幅度约为基波幅度的45%，九次谐波的幅度约为基波幅度25%。开关电源已成为电网最主要的谐波源之一，针对高次谐波的危害，从”//)年起国际上开始以立法的形式限制高次谐波，传统的开关电源在此限制之列。我国

[电源管理]

<font color='red'>开关电源</font>功率因数校正电路设计与应用实例之：概述（二）

巧用220V灯泡迅速排除开关电源故障

开关电源电路有易有难，功率有大有小，输出电压多种多样。维修时需要抓住核心要领，充分熟悉开关电源的基本结构及特性，熟知它们工作的基本条件，多动手，便可以迅地排除开关电源故障。下面介绍一种利用220V灯泡维修开关电源的技巧。在维修各种开关电源时用交流220V200W串连接在热端主滤波电容到开关变压器之间，冷端的负载断开，防止再次烧毁开关管。根据灯泡的亮度可以判断开关管的电流是否过流。比如开机就很亮，说明开关管存在过流现象,引起的原因有很多:像是开关管软穿、稳压环节电路失控、尖峰吸收电路、开关变压器有短路、次端有短路、正常开机灯泡微亮或不亮并且次端各组电压正常。如果根本不亮，而且无电压输出，引起的原因有可能是开关管开路、

[电源管理]

采用开关电源实现高速模数转换器的供电

系统设计工程师常被要求降低总体功耗，以减少对我们环境的影响，同时降低投资和运营成本。他们还需要提高电路密度，以便实现外形尺寸更小的电子系统，并且能在更严苛的环境下工作。遗憾的是，若将高功耗解决方案整合到这些系统中，会带来极大的散热问题，而使得其他目标也无法实现。传统上，ADC制造商一般推荐采用线性稳压器为转换器提供干净的电源。线性稳压器能够抑制系统电源中经常出现的低频噪声。此外，铁氧体磁珠和去耦电容相结合的方法可用来减少高频噪声。这种方法虽然有效，但却限制了效率，特别是在线性稳压器必须从高出其输出电压几伏的电源轨进行降压调节的系统中。低压差稳压器（LDO）的效率通常为30%～50%，而DC/DC稳压器的效率则

[电源管理]

开关电源中RC缓冲电路的设计

在带变压器的开关电源拓扑中，开关管关断时，电压和电流的重叠引起的损耗是开关电源损耗的主要部分，同时，由于电路中存在杂散电感和杂散电容，在功率开关管关断时，电路中也会出现过电压并且产生振荡。如果尖峰电压过高，就会损坏开关管。同时，振荡的存在也会使输出纹波增大。为了降低关断损耗和尖峰电压，需要在开关管两端并联缓冲电路以改善电路的性能。缓冲电路的主要作用有：一是减少导通或关断损耗；二是降低电压或电流尖峰；三是降低dV／dt或dI／dt。由于MOSFET管的电流下降速度很快，所以它的关断损耗很小。虽然MOSFET管依然使用关断缓冲电路，但它的作用不是减少关断损耗，而是降低变压器漏感尖峰电压。本文主要针对MOSFET管的关断缓冲电路来

[电源管理]

带线性调压器的开关电源芯片MC33998

１ＭＣ３３９９８的主要特点用于车辆控制以及航空航天等高技术领域的ＭＰＣ５ＸＸ系列高档微处理器的工作频率往往较高，数据吞吐量大，数据处理速度要求快，系统功耗相对较高，而且系统往往需在高速移动、条件苛刻和剧烈变化的环境下运行，因而要求系统具有高可靠性、安全性和较强的机电结合性。所有这些都与系统的电源质量有着直接的关系。因此，高效、高性能的电源系统对ＭＰＣ５ＸＸ和ＭＣ６８３ＸＸ系列等高档微处理器系统而言都尤为重要。本文介绍一种由ＭＯＴＯＲＯＬＡ半导体公司专门为ＭＰＣ５ＸＸ和ＭＶ６８３ＸＸ系列高档微处理器设计的电源管理模块ＭＣ３３９９８，这是一种带有线性调节器的高性能开关电源管理芯片。其主要特性如下： ●工作范围从６Ｖ～２６．５Ｖ（

[电源管理]

热门资源推荐
热门放大器推荐

小广播

热门活动

换一批

Vishay线上图书馆

白皮书技术文章视频热门推荐