开关电源反激变压器计算....xls

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SingleStageFlaybackTransformerDesingINPUTPARAMETERSECTIONOUTPUTSECTIONAmpOutputpower（輸出功率）:

65WattsIpp=Icp:

2.015874595InputMinacvoltage（輸入電壓下限）:

96V（ac）修正Ipp=Icp:

2.1InputMaxacvoltage（輸入電壓上限）:

240V（ac）Iprms=Icrms:

0.826771654Ae（鐵芯有效截面積Sm）:

119mm2計算Ap=Aw*Ae:

0.587589929CurrentDensity（電流密度J）:

4A/m電流密度J可取35A/mCoreMAXflaxBmax（最大磁通密度）:

1800Guss自然冷卻取1.5-4風扇冷卻取3-6MAXworkingduty（占空比）:

0.5Dmin（最小占空比）:

0.275362319FrequcncyMax（計算工作頻率）:

75.39267KHzAp（鐵芯截面積乘積S）:

0.7188cm4計算鐵芯功率:

100.05696（實際選）工作頻率:

75KHzT周期（uS）:

13.33333333Outputdiode（輸出二极體正向壓降Vf）:

0.6V（dc）R.C.CF97.7547295CoreType（鐵芯型號）:

PQ26-20Np=40.14200961（變壓器效率）:

0.9%KT（圈數Ns比Np）:

0.162432972初极每T平均電壓:

8.4852814V（dc）KT1（圈數Np比Ns）:

6.260984315次极每T平均電壓:

3.2244069V（dc）一般講圈數比指Np比NsOutputvoltage（輸出電壓1,主回授）:

20V（dc）Ns1（次極圈數1）:

6.388771795F.BacktoICVoltage（IC回授電壓）:

15.6V（dc）Nvcc（回授圈數）:

5.024179761Outputvoltage（輸出電壓2）:

V（dc）Ns2（次極圈數2）:

0.186080732Outputvoltage（輸出電壓3）:

V（dc）Ns3（次極圈數3）:

0.186080732Outputvoltage（輸出電壓4）:

V（dc）Ns4（次極圈數4）:

0.186080732計算銅線線徑KL電感系數:

0.42653538Dwp（計算初級線徑）Ls1（次級線圈感量）:

15.355274uHDws1（計算次級線徑）Ls2（次級線圈感量）:

0uHDws2（計算次級線徑）:

Ls3（次級線圈感量）:

0uHDws3（計算次級線徑）:

Ls4（次級線圈感量）:

0uHDws4（計算次級線徑）:

Lvcc（迴授線圈感量）:

10.663385uHDwvcc（計算回授線徑）:

Vs1VRup22.5624Rs0.397Rdown3.16Watts1.24WattsVref（TL431）2.5開關管選擇Vce（min）679V輸出二極體反向電壓VFmin開關管選擇Ic（min）6A輸出二極體正向峰值電流IFminCin（輸入電容選擇）:

116uFCout2（輸出電容選擇）:

Cvcc（Vcc電容選擇）:

43uFCout3（輸出電容選擇）:

Cout1（輸出電容選擇）:

1167uFCout4（輸出電容選擇）:

单级返馳式變壓器設計版本:

V1.2變壓器編號:

65AD-24日期:

2014/2/24InputRipple:

0VoltsKv（輸入電壓比值）:

2.6316Vin,min:

128.98V（dc）1.119930331Vin,max:

339.41V（dc）cm4lg（鐵芯氣隙長度）:

0.5649mmKu（繞組系數）:

0.27lg（修正）:

0.3506mm繞組系數取0.20.5Rt=1.91KCt=10000pFWattsTON導通時間（uS）:

6.66666667TOFF截止時間（uS）:

6.6667KHzTurn40Lp=426.54uH修正Lpmin=682.46uHTurn6輸出電流（A）3.5電容耐壓25Turn5輸出電流（A）0.1電容耐壓21Turn0輸出電流（A）3.5電容耐壓1Turn0輸出電流（A）2電容耐壓1Turn0輸出電流（A）1電容耐壓1計算銅線截面積計算銅線直徑（min）實用銅線0.165683359m0.459957694mm0.5mm0.875m1.057018212mm1mm0.875m1.057018212mmmm0.5m0.799030663mmmm0.25m0.565mmmm0.025m0.178668688mm0.2mmKBmaxCheck:

1881.8GussKMAXdutyCheck:

0.5VNpCheck40Turn110VNsCheck6.4973Turn14AKd120#DIV/0!

uFMAXduty計算0.482#DIV/0!

uF#DIV/0!

uFQRFlybackconverterdesignDescriptionItemUnitOutputpowerPoW2220Efficiency0.850.85OutputvoltageVoV205Sec.diodeforwarddropVfV0.450.45InputvoltageVdcV380126PrimaryturnsNp4460SecondaryTurnsNo92TurnratioNp:

NoN4.8930.00ReflectedvoltageNVoV99.98163.50PrimaryinductanceLpH5342,000Resonatingcap.CppF220700LeakageinductanceLleakH868SwitchingfrequencyFkHz147.437.8SwitchingperiodTs6.7926.46Effectivecorecorss-sectionareaAemm25654Max.fluxdensityBmaxmT177.9489.1PrimarypeakcurrentIpA0.8210.792PrimaryrmscurrentIprmsA0.1950.315CurrentsensingresistorRsohm0.6090.631CurrentsensingresistorselectedRs-selohm0.2000.500Ip*RsenseV0.1640.3961.425V:

VCOstarts,1.45V:

min.freq.VctrlV1.3361.104Outputname:

Vo-5V?

V-wishV125SecondarydiodedropVfV0.450.45SecondaryturnsNs92SecondaryturnsselectedNs-sel122CalculatedVoutV-resultV12.455PIVofsecondarydiodesPIVV116.19.2SecondaryaveragecurrentIoA1.304.00SecondaryrmscurrentIsrmsArms1.8677.632SecondaryrmsripplecurrentIsac-rmsArms1.36.5SecondaryoutputpowerPo-secW15.620LeakagevoltagespikeVspikeV156.5247.0NVo+VdcNVo+Vdc480.0289.5PeakdrainvoltageatswitchopeningVdspeakV636.5536.5VdsrisingslopeVdsslopekV/s3.71.1OndutycycleDon0.1700.475ResetdytucycleDoff0.6460.366（Valley+Rising）dutycycleDw+Dleak0.1840.158ONTimeTons1.15412.577ResettimeToffs4.3849.692ValleydelayTws1.0773.717Vds（t）risingtimeTleaks0.1710.474Forcalculations:

a0.00060.0006b0.12240.1844Io0.65400.6613I10.05700.0499I20.12510.0849Isrq0.55440.4141Inum10.35708.9549Iden2.86332.6096Date:

2006-08-01By:

MartinHsiao2020200.850.850.855550.450.450.4540040040060606033320.0020.0020.00109.00109.00109.001,0001,0001,00030030030020202096.796.796.710.3510.3510.35545454220.3220.3220.30.7140.7140.7140.1710.1710.1710.7000.7000.7000.7000.7000.7000.5000.5000.5001.0001.0001.000?

V-Aux00190.70.70.7001133114.754.7519.2824.824.892.60.000.000.000.0000.0000.0000.00.00.0000184.3184.3184.3509.0509.0509.0693.3693.3693.32.42.42.40.1720.1720.1720.6330.6330.6330.1940.1940.1941.7851.7851.7856.5496.5496.5491.7211.7211.7210.2910.2910.2910.00050.00050.00050.14140.14140.14140.54940.54940.54940.05360.05360.05360.11440.11440.11440.40770.40770.40778.21508.21508.21502.57972.57972.5797反激式开关电源参数设计v0.9作者：

让你记得我的好设计要求最低交流电源电压Vacmin最高交流电源电压Vacmax交流电源频率fac输出功率Pout效率开关频率fs稳态时MOS电压应力比例计算过程输入端最低直流电压Vinmin输入端最高直流电压Vinmax输入功率Pin最低电压直流平均电流输入端整流后电解电容电压纹波输入端电解电容容量实际选择电解电容容量为：

下面有三种计算方法供我们比较参考，不同的设计方法，考虑的出发点是不同的。

本文中的设计，都是按照在最低输入电压、最大输出电流时，变换器工作在CCM模式或CRM模式来考虑的。

Vc、Vf、Dmax计算方法一选择最大工作占空比RCD吸收电压与反射电压比例反射电压VfRCD箝位电压VcRCD耗散能量是漏感能量的倍数MOS工作电压应力MOS耐压要求Vc、Vf、Dmax计算方法二指定MOS耐压设定RCD箝位电压比反射电压高RCD箝位电压Vc反射电压VfMOS工作电压应力最大工作占空比RCD耗散能量是漏感能量的倍数Vc、Vf、Dmax计算方法三指定MOS耐压RCD箝位电压与反射电压比例RCD箝位电压Vc反射电压VfMOS工作电压应力最大工作占空比RCD耗散能量是漏感能量的倍数综合以上计算结果，对比后，我们选择其中一种方法的结果来作为后继计算的起点。

把结果填入下面表格:

最大工作占空比Dmax反射电压VfRCD箝位电压Vc不管是DCM还是CCM方式，都有这么一个公式成立：

Pin=（1/2）Vinmin（Ip1+Ip2）Dmax，所以：

Ip1+Ip2=下面，我们在设计中面临着另一个分水岭，是选择CCM，还是选择DCM如果选择DCM，那么Ip1=Ip2=Ip2-Ip1=如果选择CCM，并定义Ip2=3Ip1则,Ip1=Ip2=Ip2-Ip1=根据公式，Lp=VinminDmax/（fs（Ip2-Ip1），可以求出两种模式下的初级电感量：

选择DCM，则Lp=选择CCM，则Lp=下面根据AP法，选择磁芯规格。

先计算所需要AP值：

设定最大工作磁感应强度为Bmax=设定电流密度为Kj=设定占空系数为K0=选择DCM，则AP=选择CCM，则AP=经查询磁芯参数，选择一款的磁芯：

Ae=Aw=AP=下面，根据LpIp2=NpBmaxAe来计算初级侧的匝数：

选择DCM，则Np=选择CCM，则Np=接着，我们来计算次级绕组的匝数：

我们先设定次级整流二极管的压降：

按照上面计算，填入初级匝数Np=那么24V绕组匝数为：

18V绕组匝数为：

Vc、Vf、Dmax计算方法三15V绕组匝数为：

12V绕组匝数为：

5V绕组匝数为：

24V绕组二极管耐压为：

18V绕组二极管耐压为：

15V绕组二极管耐压为：

12V绕组二极管耐压为：

5V绕组二极管耐压为：

实际二极管的耐压选择，最好用示波器看看最大反向电压的数值，再留出20%的裕量。

按照梯形波的RMS值计算公式计算初、次级绕组电流RMS值：

先看初级的：

DCM时Iprms=需要导线的铜截面积为：

Sp=CCM时Iprms=需要导线的铜截面积为：

Sp=要计算次级电流的RMS值，首先要知道次级输出电流值。

假设某次级的输出电流为Iout=DCM时，次级峰值电流：

Isp=则Isrms=需要导线的铜截面积为：

Ss=CCM时，首先要计算次级梯形波电流值，定义梯形短边为Isp1,长边为Isp2那么Isp1和Isp2的比例关系与初级侧相同。

可以求出：

Isp1=Isp2=则Isrms=需要导线的铜截面积为：

Ss=知道了次级绕组的有效值电流，就可以选择合适的线径了。

注意单根线径不要超过2倍趋肤深度。

趋肤深度简单计算为=下面来选择合适的次级滤波电解电容假设我们的输出是DCM模式，按照上面的计算知道Isrms=通过查资料知道某款电容，规格为：

105度时耐100KHz电流纹波电流能力为设定温度系数为：

设定频率系数为：

那么，1.361.721=4.624上式中，1.7是温度系数，2是两只并联，1是频率系数。

说明我们可以用两只这样的电容并联使用就可以满足要求了。

但实际使用时，必须检测电容的温度和自温升。

对电容的使用是否合理重新评估。

现在来计算RCD吸收电路的参数:

变压器实测初级漏感约为：

Lplk=我们已经设计了箝位电压Vc=假如我们设定吸收电容电压波动为：

那么对于DCM模式时，损耗功率：

P=电阻取值：

R=吸收电容容量为：

C=那么对于CCM模式时，损耗功率：

P=电阻取值：

R=吸收电容容量为：

C=85VAC注意：

是需要用户手动输入的。

264VAC是计算出来的结果。

50Hz是禁止修改的。

60W80%100KHz80%102V370V75.00W0.74A15.00%384.5uF390.0uF0.61.75倍153.0V267.8V2.33倍637V797V650V50V150.4V100.4V520V0.503.01倍700V2倍190.4V95.2V560V反激式开关电源参数设计v0.9作者：

让你记得我的好下面有三种计算方法供我们比较参考，不同的设计方法，考虑的出发点是不同的。

本文中的设计，都是按照在最低输入电压、最大输出电流时，变换器工作在CCM模式或CRM模式来考虑的。

0.482.00倍0.6153V267.8V2.45A0.00A2.45A2.45A0.61A1.84A1.23A249.7uH499.4uH0.25T450A/cm20.30.396cm40.453cm4E25/13/7Ferroxcube公司0.520cm20.870cm20.452cm447匝71匝0.7V49匝7.91匝5.99匝综合以上计算结果，对比后，我们选择其中一种方法的结果来作为后继计算的起点。

把结果填入下面表格:

不管是DCM还是CCM方式，都有这么一个公式成立：

Pin=（1/2）Vinmin（Ip1+Ip2）Dmax，所以：

下面，我们在设计中面临着另一个分水岭，是选择CCM，还是选择DCM根据公式，Lp=VinminDmax/（fs（Ip2-Ip1），可以求出两种模式下的初级电感量：

5.03匝4.07匝1.83匝84.34V63.26V52.71V42.17V20.09V1.10A0.244mm20.99A0.220mm22.5A12.50A4.56A1.014mm23.13A9.38A4.11A0.914mm20.24mm4.56A560uF/35V（江海，CD287）1.36A1.714.56A实际二极管的耐压选择，最好用示波器看看最大反向电压的数值，再留出20%的裕量。

按照梯形波的RMS值计算公式计算初、次级绕组电流RMS值：

CCM时，首先要计算次级梯形波电流值，定义梯形短边为Isp1,长边为Isp2知道了次级绕组的有效值电流，就可以选择合适的线径了。

注意单根线径不要超过2倍趋肤深度。

但实际使用时，必须检测电容的温度和自温升。

对电容的使用是否合理重新评估。

3.75uH267.8V5.0%2.6W27.3K3.06nF1.5W48.5K1.72nFACloadVOIOPOF1EFFVINLNPNSVDDRSAC90V100%230.45106580%1001000108300.741.0%1.44AC264V100%230.45106580%3801000108300.710.8%1.44AC115V167%230.75176576%1501000108300.736.3%1.44AC240V25%230.112.66576%3251000108300.76.5%1.44AC240V0.48%230.000.16572%3301000108300.70.9%1.44SPEC47%Load%IOPOF1TWOEFFWIVINLNPNSVOVD1622%7.30167.96515#80%3229380100010830230.7100%0.4510.35651515980%199380100010830230.790%0.4059.315651514385%169380100010830230.780%0.368.28651512785%150380100010830230.770%0.3157.245651511185%131380100010830230.760%0.276.2165159685%112380100010830230.750%0.2255.17565158085%93.7380100010830230.740%0.184.1465156485%74.9380100010830230.730%0.1353.10565154885%56.2380100010830230.720%0.092.0765153285%37.5380100010830230.710%0.0451.03565151676%21380100010830230.720V75mA1.565152372%32.1380100010830230.75V100mA0.565157.764%12380100010830230.70%06515056%0380100010830230.7Load%IOPOFTWOEFFWIVINLNPNSVOVD1622%7.30167.96515#80%3229100100010830230.7100%0.4510.35651515980%199100100010830230.790%0.4059.315651514385%169100100010830230.780%0.368.28651512785%150100100010830230.770%0.3157.245651511185%131100100010830230.760%0.276.2165159685%112100100010830230.750%0.2255.17565158085%93.7100100010830230.740%0.184.1465156485%74.9100100010830230.730%0.1353.10565154885%56.2100100010830230.720%0.092.0765153285%37.5100100010830230.710%0.0451.03565151676%21100100010830230.720V75mA1.565152372%32.1100100010830230.75V100mA0.565157.764%12100100010830230.70%06515056%0100100010830230.7AC240V100%#14.2384.60%75%#10.6384.81%50%#7.23282.86%25%#3.80679.93%0%#0.2383.05%0.72VCSCOMPAEBVDSVsI1I2F2TWOWI0.913.930.232540222620.630.006515.38159.23199.040.913.930.2325405581550.630.006515.38159.23199.041.204.810.233368282780.840.006515.38266.03350.030.472.600.2313034921370.320.006515.3839.8152.380.071.400.231864981380.050.0023.915.380.771.070.852.41.43200600D/1-DTONDMAX（I1-I2）MAX（I12-I22）I1+I2I1I2T1T2RSVCS0.222.820890.1833576891.076.466.023.552.489.346.521.445.110.222.820890.1833576891.070.400.370.630.001.660.001.440.910.222.820890.1833576891.070.340.310.580.001.530.001.440.840.222.820890.1833576891.070.300.280.550.001.440.001.440.790.222.820890.1833576891.070.260.240.510.001.350.001.440.740.222.820890.1833576891.070.220.210.470.001.250.001.440.680.222.820890.1833576891.070.190.170.430.001.140.001.440.620.222.820890.1833576891.070.150.140.390.001.020.001.440.560.222.820890.1833576891.070.110.100.340.000.880.001.440.480.222.820890.1833576891.070.070.070.270.000.720.001.440.390.222.820890.1833576891.070.040.040.200.000.540.001.440.290.222.820890.1833576891.070.060.060.250.000.670.001.440.360.222.820890.1833576891.070.020.020.160.000.410.001.440.220.222.820890.1833576891.070.000.000.000.000.000.001.440.00D/1-DTONDMAX（I1-