開關(guān)電源變壓器設(shè)計(jì)工具(詳細(xì)計(jì)算)

FD9022變壓器設(shè)計(jì)工具：,,,,,

基本參數(shù)需求：,,,,,

輸入電壓范圍,90V～260V（AC),輸出規(guī)格,電壓（V）,電流（A）,功率（W）

,,,5,1,5

,,,,,0

,,,,,0

UImin(Vac）,90,,輸出功率(Pout),,5

預(yù)期效率,75%,注：,,,

,,,,,,

一）輸入峰值電流估算：(IP),,,,,

采用公式：,,,,,

1）P0=Pin*η=UDC*IDC*D*η其中：IDC=1/2*Ip,,,,,

2）IP=2*P0/(UDC*D*η)其中：P0=Uout*Iout,,,,,

相關(guān)參數(shù)及說明IP=2*P0/(UDC*D*η),,,,,

參數(shù),說明,,,,經(jīng)驗(yàn)或計(jì)算值

PO,輸出總功率，為各輸出參數(shù)電流*電壓總和，如上表的Pout值,,,,5

UDC,輸入直流電壓的最小值，需考慮紋波電壓的影響,,,,100

,本范例：UDC=90*1.414-20≈100V（20V為紋波電壓）,,,,

D,Dmax最大占空比（與UImin相關(guān)),,,,0.45

η,預(yù)期效率，為輸出功率與輸入功率的比值，F(xiàn)D9022按75%,,,,0.75

IP,輸入峰值電流IP=2*P0/(UDC*D*η),,,,0.296

,,,,,,

二）初級電感估算：,,,,,

采用公式：,,,,,

1）L*IP=UDC*TON,,,,,

2）TON=D*T=D/F,,,,,

由上推導(dǎo)得出：L=UDC*D/F/IP,,,,,

相關(guān)參數(shù)及說明L=UDC*D/F/IP,,,,,

參數(shù),說明,,,,經(jīng)驗(yàn)或計(jì)算值

F,FD9022的振蕩頻率（固定值并考慮冗余）(KHz),,,,62

UDC,同上,,,,100

D,同上,,,,0.45

IP,同上,,,,0.296

L,初級電感，公式計(jì)算（mH）,,,,2.45

,,,,,,

三）變壓器匝數(shù)確定,,,,,

采用公式：,,,,,

N=UR/（UOUT+UF）,,,,,

Np=UDC*Ton/（△B*Ae）Ton=D/F,,,,,

Ns=Np/N（取整數(shù)）,,,,,

相關(guān)參數(shù)及說明NS=NP/N,,,,,

參數(shù),說明,,,,經(jīng)驗(yàn)或計(jì)算值

UR,反向電動勢，即：關(guān)斷期間，初級從次級感應(yīng)到的電壓值,,,,80

,與最大占空比及輸入電源范圍有關(guān)，經(jīng)驗(yàn)推薦值（V),,,,

,UR=VinDCmin*Dmax/(1-Dmax)=100*0.45/（1-0.45）≈80V,,,,

UOUT,實(shí)際所需的輸出電壓（以主輸出端作參考）（V）,,,,5

UF,輸出整流管正向壓降，參照相關(guān)二極管DATASHEET（V）,,,,0.5

N,反激系數(shù)N=UR/（UOUT+UF）,,,,14.55

UDC,同上,,,,

D,同上,,,,

F,同上,,,,

△B,EE19/PC40磁芯參數(shù)：與工作頻率、磁芯材料有關(guān),,,,0.27

,反激:△B=65%(Bs-Br)=0.65*（520-100）=0.27(T),,,,

Ae,EE19/PC40磁芯參數(shù)：（資料查詢）(mm2),,,,19.2

Np,原邊繞組匝數(shù)（預(yù)估）,,,,140

,Np=UDC*Ton/（△B*Ae）*1000Ton=D/F,,,,

Ns（5V）,主輸出繞組匝數(shù)：Ns=Np/N,,,,9.625616039

,Ns=Np/N（取整數(shù)）,,,,10

NP,二次推算原邊繞組匝數(shù)(NP=N*Ns),,,,145

Na,輔繞組Na=NS/Uout*UA（典型值UA取15V）,,,,30

N15V,15V輸出繞組匝數(shù)：N15V=NS/Uout*15,,,,0

N20V,20V輸出繞組匝數(shù)：N15V=NS/Uout*20,,,,0

四）漆包線線徑確定：,,,,,

1）初級線圈線徑：,,,,,

公式：,,,,,

相關(guān)參數(shù)及說明,,,,,

參數(shù),說明,,,,經(jīng)驗(yàn)或計(jì)算值

D,最大占空比（同上）,,,,0.45

IP,輸入峰值電流（同上）,,,,0.296

Irms,初級線圈電流有效值,,,,0.066

,,,,,,

,,,,,,

取4A/mm，則πRD*RD=Irms/4，計(jì)算得初級線徑RDin,,,,,

相關(guān)參數(shù)及說明,,,,,

參數(shù),說明,,,,經(jīng)驗(yàn)或計(jì)算值

RDin,初級線圈線徑：RDin={(Irms/4)/π}^0.5,,,,0.072629122

,留余量，（按2倍預(yù)估）,,,,0.145258244

,取標(biāo)準(zhǔn)線規(guī)，同時根據(jù)工藝要求，方便繞線取值（低于0.2mm線繞制成品率低）,,,,0.21

相關(guān)參數(shù)及說明（5V）,,,,,

參數(shù),說明,,,,經(jīng)驗(yàn)或計(jì)算值

,輸出平均電流,,,,1

RDin,初級線圈線徑：RDin={(Irms/4)/π}^0.5,,,,0.282166324

,留余量，取標(biāo)準(zhǔn)線規(guī)（按2倍預(yù)估）,,,,0.56

附注：,因趨膚效應(yīng)，超過0.56mm線徑線圈，建議雙線并繞，線徑可以降低處理。,,,,0.4

相關(guān)參數(shù)及說明（反饋繞組）（,,,,,