低压DC-DC反激变换器变压器的计算.xlsVIP

DC-DC反激变压器设计

低输入DC-DC反激变压器设计

黄色手动输入

单位

输入对应影响的输出

条件：

设定条件

输入电压（Vi）（VDC）：

V

输入电压（Vi_min）（VDC）：

输出电压（Vo）（VDC）：

输出电流（Io）（A）：

A

整流管压降(Vd)（0.7Vdc）：

绕组压降(Vs)（0.5Vdc）：

Step1:

常规值设定:

效率(η)（80%）：

最大占空比(Dmax)（0.45）：

开关频率(Fsw)（100kHz）：

KHz

电流密度（j）（自然散热1.5-4A）（风冷4-5A）：

Step2:

初级峰值电流(Ipeak):

输出功率(Po)（W）＝Vo*Io

W

输入功率(Pi)（W）=Po/η

初级绕组平均电流(Ip_av)（A）=Pi/(Vi_min)

初级电流峰值电流＝

设

初级绕组峰值电流(Ipeak)（A）=2*Ip_av/Dmax

初级绕组有效值电流(Irms)(A)=Ipeak*sqrt（Dmax/3）

计

初级导线直径（D）（mm）：

mm

步

Step3:

变压器原边电感量(Lp):

s(磁芯面积)=pi*(D/2)*(D/2)

mm^2

聚

原边电感量(Lp)(uH）=Vi_min*Dmax/(Ipeak*Fsw)

uH

Le_=Le+Lg

Step4:

变压器原边匝数(Np)计算:

设计中选取EE20磁芯进行设计(Lg/Le=5%Lg气隙长度）

Le=28.6,Le_=49.4

Le

其磁芯有效面积(Ae)（mm^2）:

mm2

P（磁芯功率）(根据Le计算达到的功率)

工作磁感应强度变化(ΔB):0.2

Pin(输入功率)

导通时间(Ton)(us)=1/工作频率(Fsw)*占空比(Dmax)

us

Pout(输出功率)

原边匝数(Np)(匝数）=Vi_min×Ton/(ΔB×Ae)

N

Ve(磁芯选择后实际要求的Ae)

Step5:

输出主路匝数(Ns)计算

原边匝伏比(K)(V/T）=Vi_min/Np

V/T

输出匝数(Ns)(匝数）=(Vo+Vd+Vs)/原边匝伏比(K)

Step6:

初级：次级变比

输出电容的计算

1、设定开关工作频率：f=60kHz，输出电流Io=1A；根据变压器，输入、输出电压求实际

最大占空比Dmax=0.457；

2、计算Toff、Ton：

Toff=1/f*(1-Dmax)=9.05Ton=1/f*Dmax=7.62

3、计算输出峰值电流：

Ipk=2*Io/（1-Dmax）

4、根据反激式输出波形，来计算输出电容量：

设输出纹波为Vp-p＝120mV则：

Vp-p=Ipk*（Ton/Cmin）

则Cmin＝Ipk*（Ton/Vp-p）

5、纹波电流，一般取输出电流的5%～20%，即Inppl=20%*1=0.2A实际每个电解电容的纹

波电流为0.2A，故满足设计要求。

6、ESR=ΔV/ΔI＝Vp-p/Irip＝120mV/0.2＝600mΩ实际最大值

7、经验公式ESR=65/Cmin＝278mΩ

注：ESR值需要根据实际纹波电流大小而定，实际使用值比计算值应小得多；大概是最

大值的20%左右或更小。

24.00

20.00

100.00

.30

.70

.20

.85

.45

100.00

4.00

30.00

35.29

1.77

1.77

6.15

2.00

1.00

.50

6.15

2.00

1.00

.50

2.38

3.00

.75

1.13

.44

2.00

2.00

14.63

1000.00

13.50

2.00

1000.00

11475.00

2.00

2.00

47.00

31.00

49.35

1.05

.20

27.54

5555.00

4.50

1000.00

23.41

14.52

1529.85

14.63

1000.00

2.78

1.00

.45

.80

1.38

2.15

2.80

1.30

73.23

1.52

50.00

33.00

.20

3.68

2.00

1.00

1.00

.46

233.68

1000.00

3.68

7.62

120.00

.28

65.00