精通反激电源变压器设计7-反激电源变压器计算实例讲解(1)---准谐振控制7A

各位大家好

我是邵革良

现在我们开始进入第七讲

讲反激电源变压器计算实例讲解的

有关准谐振控制的模型的

excel 的软件介绍

那么

我们上一讲

其实也还是这个软件

其实这个软件我们一开始

就是为固定频率来设定的

所以说这个地方频率是多少K

都是固定的

那么我们照样可以利用这个软件

来设计准谐振的零阶模式的变压器的计算

好 那么

这里头的具体的内容呢

具体输入量也好

输出量也好

这些介绍因为前一讲已经讲过

我不再重复

那么我们先讲一下

这个计算大概是什么一个过程

首先呢

我们要设定一个工作条件

还是跟前面一样

把这些蓝颜色的地方

我们把我们所需要的东西

能够填的就全部填进去

那么最终呢

我们是想确定

到底是用多少圈原副边

还有电感量到底是多少

那么像这个 Ns Np Lp 等等

这几个是我们最终想希望确定的

确定之后呢

我们再来确定这个排线怎么排

其实我们就是想实现这么个过程

那么当然最终我们这里头

跟前面固定模式不一样的

就是说我们要核对一下临界模式的开关频率

那么这个频率是多少

好 那么

下面我们进入这个讲解部分

那么这是还是同一个表格

同一个表格呢

我们讲临界模式控制的时候呢

我们 IC 一般都会限制于

一个最高工作频率130K

所以说我现在呢就把这个130K

限制在这地方

那么原则上它不会超过130K

那低于130K当然是没有问题的

那么好

还是我们24伏的电源 35瓦的

按照我的设计要求

我这个24伏是需要115%的电压

那么按35伏除以这个电压是最大的

最高电压的

还有输出电流

那么

我选择的整流二极管还是150伏

还是0.65伏的 VF 电压

在这个电流流过去

当然你也可以选两百伏

把这个地方写成220也是可以的

那么

Sparkle 我还是把它控制在50伏

假定的这个地方

那么

我们只要按我们的经验只要把这个排线

排的尽量的好

原副边耦合尽量的好

那我们是完全有可能把这个 Sparkle

控制在比这个还要小的地步

那还是用 PC40 的普通的铁氧体来做

那么 EER28 这块

那么这四大相关运行参数跟前面我们已经讲过

那么这个地方呢

我把这个去掉

没有了 对吧

那么 电感量当然不能去掉

去掉了我们就回不来了

这个表格就没啥用了

所以说我们还是写个1微亨

或者100百个微亨

我们随便写也可以

100个微亨 对吧

写100个微亨

那么

排线到底怎么排

我也没确定

我去掉它 是吧

那么这些都是我们的输入量

这个是确定的

我还是留着

当然也可以进行调整

那么在这种情况下

我不知道我原副边匝数是多少

但是变比它是已经确定的

如果按照90%的比例来算

它应该是4.129这个变比

在这个地方

那么同样

我们利用了这个固定频率的

计算表格来算准谐振工作模式

那么我刚才讲了

我们 IC 的最高的频率限制在130K

这个地方写130K

那么我们有一点呢必须要注意的

就是说工作在临界模式的情况下

假设它完全工作在临界模式情况下

那么这个时候呢

也就是说我们的输出

相同的输出功率的情况下

那么输入电压的越高

那么我们的频率就会越高

输入电压越低

我们的变化频率就会越低

所以我们这个设计的关键呢就是要

确定我们在最低的输入的电压情况下

满功率输出这时候的开关频率呢

要不能低于20K频率

这个时候我们所有的工作状态

都是进入了准谐振

就是刚好临界模式

或者是说不连续模式

因为它不可以进入连续模式

因为我们的控制原理是这样的

好 那么

我们从哪开始入手呢

我们首先从电感量开始入手

那么我现在写的100微亨

写了100微亨的电感量

我们前面讲过

我们跟什么东西相关

跟我们原边的峰值电流相关

对吧

电感量越大的时候

峰值电流肯定是越小的

好 我写了100微亨

这时候我发现原边产生变化是有2安培多

这个峰值电流

那这个显然是不是我们所希望的

我们这么小的功率

其实我们希望选的管子

就是3安培或者4安培的管子

那么用了一半的电流

显然是我不希望这么多

我希望给它控制在1安培多一点

那么我改成200微亨

200微亨 1.6 1.7

它接近两安培

我还是认为它比较大

那么 我再给它改一改

比如说我改300微亨

300微亨 也是1.3 1.4

那如果我是改成400微亨 1.2

也就是说我再往下改的时候呢

这个变化不明显了 对吧

那我们看它的有效值

有效值实际上是个

最低输入电压的时候呢是0.5安培

那当然我改成300微亨的时候呢

也是0.6安培 不多

就是呢

如果我们工作在固定频率的时候呢

电感量大的时候它进入连续模型

那么像我们临界模式它最大优点

就可以把电感量做小一点

所以原则上我们不会选到跟临界模式

我们不会把电感量做的太大

太大的话

它频率会掉的很厉害

好 那我假设在300微亨

我是比较愿意接受

我是比较愿意接受

我就比较接受了

好 那我假设呢

我现在300微亨呢

是一个我认为比较不错的一个选项

那么这个地方呢我们有效值

实际上原边是这么多

大概是最大的时候

在85伏输入的时侯

交流电85伏输入的时侯应该是0.6安培

交流电85伏输入的时侯应该是0.6安培

那我选择3安培的管子

我觉得工作的时候三分之一

六分之一左右

应该是不会发热的

那么峰值电流呢一点几安培

也是处于我的管子的一半以下

那么我认为这个地方还是比较适中

那么我暂时先定在300微亨

当然了 我们有的工程师不一定喜欢300

我说我就喜欢320 330

那都是可以调的

也就是说最后我们把这设计完之后

还可以进行微调

我们现在先假设300

我认为是不错的

那我们就要想变比是多少

那么 同样道理

我副边1匝

1匝的话

我按这个查表我应该是4比1

是比较合适 对吧

那哇这个地方肯定是显然饱和了不合适了

那么我们改一改

我改个3匝可以吧

3匝 3匝的时候呢

应该是12比3

12比3 那也是饱和 还是不行

那我再选大点

选5匝吧

5匝的情况下大概是21比5

这个比较好

21圈比5

这个地方呢我们就进入概念了

这个 Bmax 肯定就没有问题了

detaB 我们看 哇

这个地方磁芯损耗0.95还是变大

我还不喜欢

那我就把圈数再搞多一点

我搞7圈 对吧

7圈的话对应的是29圈

29圈呢

这个肯定是没问题的 Bmax

detaB呢 已经小了很多了

那损耗是0.4瓦

这个还算是比较勉强

如果说我磁芯损耗宁可让它大点

我线少一点

那这是一个选项

各位大家好

我是邵革良

现在我们开始进入第七讲

讲反激电源变压器计算实例讲解的

有关准谐振控制的模型的

excel 的软件介绍

那么

我们上一讲

其实也还是这个软件

其实这个软件我们一开始

就是为固定频率来设定的

所以说这个地方频率是多少K

都是固定的

那么我们照样可以利用这个软件

来设计准谐振的零阶模式的变压器的计算

好 那么

这里头的具体的内容呢

具体输入量也好

输出量也好

这些介绍因为前一讲已经讲过

我不再重复

那么我们先讲一下

这个计算大概是什么一个过程

首先呢

我们要设定一个工作条件

还是跟前面一样

把这些蓝颜色的地方

我们把我们所需要的东西

能够填的就全部填进去

那么最终呢

我们是想确定

到底是用多少圈原副边

还有电感量到底是多少

那么像这个 Ns Np Lp 等等

这几个是我们最终想希望确定的

确定之后呢

我们再来确定这个排线怎么排

其实我们就是想实现这么个过程

那么当然最终我们这里头

跟前面固定模式不一样的

就是说我们要核对一下临界模式的开关频率

那么这个频率是多少

好 那么

下面我们进入这个讲解部分

那么这是还是同一个表格

同一个表格呢

我们讲临界模式控制的时候呢

我们 IC 一般都会限制于

一个最高工作频率130K

所以说我现在呢就把这个130K

限制在这地方

那么原则上它不会超过130K

那低于130K当然是没有问题的

那么好

还是我们24伏的电源 35瓦的

按照我的设计要求

我这个24伏是需要115%的电压

那么按35伏除以这个电压是最大的

最高电压的

还有输出电流

那么

我选择的整流二极管还是150伏

还是0.65伏的 VF 电压

在这个电流流过去

当然你也可以选两百伏

把这个地方写成220也是可以的

那么

Sparkle 我还是把它控制在50伏

假定的这个地方

那么

我们只要按我们的经验只要把这个排线

排的尽量的好

原副边耦合尽量的好

那我们是完全有可能把这个 Sparkle

控制在比这个还要小的地步

那还是用 PC40 的普通的铁氧体来做

那么 EER28 这块

那么这四大相关运行参数跟前面我们已经讲过

那么这个地方呢

我把这个去掉

没有了 对吧

那么 电感量当然不能去掉

去掉了我们就回不来了

这个表格就没啥用了

所以说我们还是写个1微亨

或者100百个微亨

我们随便写也可以

100个微亨 对吧

写100个微亨

那么

排线到底怎么排

我也没确定

我去掉它 是吧

那么这些都是我们的输入量

这个是确定的

我还是留着

当然也可以进行调整

那么在这种情况下

我不知道我原副边匝数是多少

但是变比它是已经确定的

如果按照90%的比例来算

它应该是4.129这个变比

在这个地方

那么同样

我们利用了这个固定频率的

计算表格来算准谐振工作模式

那么我刚才讲了

我们 IC 的最高的频率限制在130K

这个地方写130K

那么我们有一点呢必须要注意的

就是说工作在临界模式的情况下

假设它完全工作在临界模式情况下

那么这个时候呢

也就是说我们的输出

相同的输出功率的情况下

那么输入电压的越高

那么我们的频率就会越高

输入电压越低

我们的变化频率就会越低

所以我们这个设计的关键呢就是要

确定我们在最低的输入的电压情况下

满功率输出这时候的开关频率呢

要不能低于20K频率

这个时候我们所有的工作状态

都是进入了准谐振

就是刚好临界模式

或者是说不连续模式

因为它不可以进入连续模式

因为我们的控制原理是这样的

好 那么

我们从哪开始入手呢

我们首先从电感量开始入手

那么我现在写的100微亨

写了100微亨的电感量

我们前面讲过

我们跟什么东西相关

跟我们原边的峰值电流相关

对吧

电感量越大的时候

峰值电流肯定是越小的

好 我写了100微亨

这时候我发现原边产生变化是有2安培多

这个峰值电流

那这个显然是不是我们所希望的

我们这么小的功率

其实我们希望选的管子

就是3安培或者4安培的管子

那么用了一半的电流

显然是我不希望这么多

我希望给它控制在1安培多一点

那么我改成200微亨

200微亨 1.6 1.7

它接近两安培

我还是认为它比较大

那么 我再给它改一改

比如说我改300微亨

300微亨 也是1.3 1.4

那如果我是改成400微亨 1.2

也就是说我再往下改的时候呢

这个变化不明显了 对吧

那我们看它的有效值

有效值实际上是个

最低输入电压的时候呢是0.5安培

那当然我改成300微亨的时候呢

也是0.6安培 不多

就是呢

如果我们工作在固定频率的时候呢

电感量大的时候它进入连续模型

那么像我们临界模式它最大优点

就可以把电感量做小一点

所以原则上我们不会选到跟临界模式

我们不会把电感量做的太大

太大的话

它频率会掉的很厉害

好 那我假设在300微亨

我是比较愿意接受

我是比较愿意接受

我就比较接受了

好 那我假设呢

我现在300微亨呢

是一个我认为比较不错的一个选项

那么这个地方呢我们有效值

实际上原边是这么多

大概是最大的时候

在85伏输入的时侯

交流电85伏输入的时侯应该是0.6安培

交流电85伏输入的时侯应该是0.6安培

那我选择3安培的管子

我觉得工作的时候三分之一

六分之一左右

应该是不会发热的

那么峰值电流呢一点几安培

也是处于我的管子的一半以下

那么我认为这个地方还是比较适中

那么我暂时先定在300微亨

当然了 我们有的工程师不一定喜欢300

我说我就喜欢320 330

那都是可以调的

也就是说最后我们把这设计完之后

还可以进行微调

我们现在先假设300

我认为是不错的

那我们就要想变比是多少

那么 同样道理

我副边1匝

1匝的话

我按这个查表我应该是4比1

是比较合适 对吧

那哇这个地方肯定是显然饱和了不合适了

那么我们改一改

我改个3匝可以吧

3匝 3匝的时候呢

应该是12比3

12比3 那也是饱和 还是不行

那我再选大点

选5匝吧

5匝的情况下大概是21比5

这个比较好

21圈比5

这个地方呢我们就进入概念了

这个 Bmax 肯定就没有问题了

detaB 我们看 哇

这个地方磁芯损耗0.95还是变大

我还不喜欢

那我就把圈数再搞多一点

我搞7圈 对吧

7圈的话对应的是29圈

29圈呢

这个肯定是没问题的 Bmax

detaB呢 已经小了很多了

那损耗是0.4瓦

这个还算是比较勉强

如果说我磁芯损耗宁可让它大点

我线少一点

那这是一个选项