按書上說的:采用電流型PWM芯片可以避免推挽拓撲中存在的偏磁現象,變壓器磁芯加氣隙也對解決偏磁問題有利,當然不加也可,畢竟變壓器不像反激需要儲能.
因此在推挽變壓器的設計步驟中,只計算初次級匝數,不涉及電感量,那么變壓器的初次級電感量就取決于磁芯的AL值了,同一種磁芯,不加氣隙時電感量大,加氣隙則變小,看起來似乎都可以.但是初級電感量決定了初級電流(即采樣電阻上的采樣電流)的上升斜率,而這個電流波形(鋸齒波)通常是要送入PWM芯片與電壓采樣后的EA輸出相比較從而進行脈寬調制的.
那么問題來了:這個電流鋸齒波的斜率大小對芯片的工作乃至整個變換器的工作狀態應該有影響吧,到底是大點好還是小點好呢?原因是什么呢?
最近在思考這個問題,但沒什么頭緒,希望有興趣的朋友進來指點一二!不清楚的來討論一下也歡迎!
電流模式推挽DC/DC的初級電感量有沒有講究?
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@張克克
無人有興趣么?
我感興趣,只是我也沒那個能力做好!
之前我也做過一款推挽式的DC-DC,電感量我做了三款不同的開關變壓器,最后把電路調好了,再分別把個三個電路裝上去,最后的結果都是一樣的.我也查了很多資料,它也是只算出匝數就完了, 對于電感量要多少才合適?它也是一筆帶過,好像是這樣描述的:它的初級勵磁電流不能超過次級電流折算到初級的十分之一.
就這一句話.所以我就是這樣算的,做出的電源效率只有80%,波形也正常,就是開關變壓器的磁環和銅線發熱.按照網上大俠的說法,這樣的電源要90%以上才算是OK的.
現我有一份關于推挽式的計算資料,也是在電源網上下的,你看看有用嗎? 2714871227765266.pdf
之前我也做過一款推挽式的DC-DC,電感量我做了三款不同的開關變壓器,最后把電路調好了,再分別把個三個電路裝上去,最后的結果都是一樣的.我也查了很多資料,它也是只算出匝數就完了, 對于電感量要多少才合適?它也是一筆帶過,好像是這樣描述的:它的初級勵磁電流不能超過次級電流折算到初級的十分之一.
就這一句話.所以我就是這樣算的,做出的電源效率只有80%,波形也正常,就是開關變壓器的磁環和銅線發熱.按照網上大俠的說法,這樣的電源要90%以上才算是OK的.
現我有一份關于推挽式的計算資料,也是在電源網上下的,你看看有用嗎? 2714871227765266.pdf
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@yangxi
我感興趣,只是我也沒那個能力做好! 之前我也做過一款推挽式的DC-DC,電感量我做了三款不同的開關變壓器,最后把電路調好了,再分別把個三個電路裝上去,最后的結果都是一樣的.我也查了很多資料,它也是只算出匝數就完了,對于電感量要多少才合適?它也是一筆帶過,好像是這樣描述的:它的初級勵磁電流不能超過次級電流折算到初級的十分之一. 就這一句話.所以我就是這樣算的,做出的電源效率只有80%,波形也正常,就是開關變壓器的磁環和銅線發熱.按照網上大俠的說法,這樣的電源要90%以上才算是OK的. 現我有一份關于推挽式的計算資料,也是在電源網上下的,你看看有用嗎?2714871227765266.pdf
謝謝!那份資料我已經下載下來了,明天上班仔細看看.
你做的那款電源開關頻率是多少?像這種硬開關電源效率要做到90%比較難吧.
你做的那款電源開關頻率是多少?像這種硬開關電源效率要做到90%比較難吧.
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@yangxi
我也查了一下書籍:總的初級電流等于所有次級電流折算到初級的電流之和加上所謂的勵磁電流.我不會把次級電流折算到初級,如果樓主會的話那就很容易算出它的勵磁電流,從而算出要多少初級電感才是合適的. 我上電源網已有兩三個月了,我看到大家好像都是做反激的多,做推挽的好像我只看到版主中有個別發過貼子吧! 我雖然是不懂,就當做是拋磚引玉吧,希望能得到一些版主的指引.
次級電流折算到初級就是匝數比的反比,這個算倒是不難,但我實際設計的兩款推挽一個磁芯未開氣隙,另一個開了點小氣隙,工作都正常,現在根據實際初級電感量反推勵磁電流,一個在10%以下,一個大約為30%以上,都沒覺得有什么不妥,所以我不明白這個10%的依據究竟是什么.
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@張克克
次級電流折算到初級就是匝數比的反比,這個算倒是不難,但我實際設計的兩款推挽一個磁芯未開氣隙,另一個開了點小氣隙,工作都正常,現在根據實際初級電感量反推勵磁電流,一個在10%以下,一個大約為30%以上,都沒覺得有什么不妥,所以我不明白這個10%的依據究竟是什么.
強烈頂貼! 請問以下問題,謝!
1.推挽的原邊最大電流Idmax=Po/(Vimin*n) 算原邊線徑是不是按照原邊的最大電流Idmax來算的?
2.計算磁芯能否按照反激和正激的AP法公式來算?下圖磁芯計算公式發現有問題,算出的結果值出入特大.
3.為了避免兩個開關同時導通,每個開關的最大導通時間的取值都要預留一定的死區時間,一般取值死區時間是ts+tr, ts=1us tr=0.5us 那么各位DX是如何來取該值的呢?
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/72/2762991228325329.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/72/2762991228325374.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
1.推挽的原邊最大電流Idmax=Po/(Vimin*n) 算原邊線徑是不是按照原邊的最大電流Idmax來算的?
2.計算磁芯能否按照反激和正激的AP法公式來算?下圖磁芯計算公式發現有問題,算出的結果值出入特大.
3.為了避免兩個開關同時導通,每個開關的最大導通時間的取值都要預留一定的死區時間,一般取值死區時間是ts+tr, ts=1us tr=0.5us 那么各位DX是如何來取該值的呢?


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@yangxi
謝謝!那你的初級半個繞組的感量是多少?
其實我下午還沒寫完,當時因為有事離開了,現在繼續.
在此例中,計算變壓器參數所取的Dmax=0.4,所選擇的+5V輸出儲能電感量為15uH,那么次級主繞組的ΔIs1=(Vo/2Dmax-Vo)*Tonmax/L=(5/0.8-5)*0.4*8/15=0.27(A),所以次級主繞組的峰值電流Is1p=Io1+ΔIs1/2=1.5+0.27/2=1.635(A),折算到初級的負載電流=Is1p*Ns1/Np=1.635*9/27=0.545(A).
同理可以根據次級副繞組的輸出儲能電感250uH計算出它折算到初級的負載電流=0.036(A),所以初級負載電流=0.545+0.036=0.581(A).
如果按照書上所說,初級電感量所產生的勵磁電流一般不大于初級負載電流的10%,即0.0581A,由此Lp=Vinmin*Tonmax/0.0581=1.074(mH).
在此例中,計算變壓器參數所取的Dmax=0.4,所選擇的+5V輸出儲能電感量為15uH,那么次級主繞組的ΔIs1=(Vo/2Dmax-Vo)*Tonmax/L=(5/0.8-5)*0.4*8/15=0.27(A),所以次級主繞組的峰值電流Is1p=Io1+ΔIs1/2=1.5+0.27/2=1.635(A),折算到初級的負載電流=Is1p*Ns1/Np=1.635*9/27=0.545(A).
同理可以根據次級副繞組的輸出儲能電感250uH計算出它折算到初級的負載電流=0.036(A),所以初級負載電流=0.545+0.036=0.581(A).
如果按照書上所說,初級電感量所產生的勵磁電流一般不大于初級負載電流的10%,即0.0581A,由此Lp=Vinmin*Tonmax/0.0581=1.074(mH).
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@張克克
其實我下午還沒寫完,當時因為有事離開了,現在繼續.在此例中,計算變壓器參數所取的Dmax=0.4,所選擇的+5V輸出儲能電感量為15uH,那么次級主繞組的ΔIs1=(Vo/2Dmax-Vo)*Tonmax/L=(5/0.8-5)*0.4*8/15=0.27(A),所以次級主繞組的峰值電流Is1p=Io1+ΔIs1/2=1.5+0.27/2=1.635(A),折算到初級的負載電流=Is1p*Ns1/Np=1.635*9/27=0.545(A).同理可以根據次級副繞組的輸出儲能電感250uH計算出它折算到初級的負載電流=0.036(A),所以初級負載電流=0.545+0.036=0.581(A).如果按照書上所說,初級電感量所產生的勵磁電流一般不大于初級負載電流的10%,即0.0581A,由此Lp=Vinmin*Tonmax/0.0581=1.074(mH).
不好意思,我太急了,先學習一下,有什么問題我再向你請教.
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@yangxi
今天有點時間學習了一下張克克上述的資料,但我按我的變壓器計算方法與張克克計算出來的有很大的差別: 輸入電壓:DC20V-30V,輸出功率::+5V/1.5A,-5V/0.1A.工作頻率:125KHZ,則計得每一個開關管的最大導通時間為:3.2US,磁芯還是選用RM6,Ae=0.3115CM^2.Bm取2200gass, 由式NP=(Vdcmin-1)*Tonmax*10^8/Ae*Bm=9匝.初級半繞組匝數為9匝.初級沒有算對,次級就不算了. 請張克克幫忙指正!謝謝!
你并沒有算錯,其實差別就在于我的Bm取得比較小,只有700Gs左右,所以計算出的匝數是你的三倍.
Bm取值過大在開關頻率高時會導致較大的磁損,但Bm取得過小又會帶來較多的匝數從而增加了銅損,這兩者的矛盾需要有一個折衷.
在開關頻率為125KHz時,按書上的說法,Bm取1500~2000Gs為宜,你的那個取值稍微偏大了一點.我的取值實際上是過小了,但因為我已經預先選擇了RM6的磁芯,為了使線包更飽滿盡可能減小漏感,所以取了很小的磁擺幅以得到較多的匝數.至于銅損,由于輸出電流不大,所以線長一點我覺得也不是太重要了.
不知道這樣的回答你是否滿意?歡迎交流討論!
Bm取值過大在開關頻率高時會導致較大的磁損,但Bm取得過小又會帶來較多的匝數從而增加了銅損,這兩者的矛盾需要有一個折衷.
在開關頻率為125KHz時,按書上的說法,Bm取1500~2000Gs為宜,你的那個取值稍微偏大了一點.我的取值實際上是過小了,但因為我已經預先選擇了RM6的磁芯,為了使線包更飽滿盡可能減小漏感,所以取了很小的磁擺幅以得到較多的匝數.至于銅損,由于輸出電流不大,所以線長一點我覺得也不是太重要了.
不知道這樣的回答你是否滿意?歡迎交流討論!
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@張克克
你并沒有算錯,其實差別就在于我的Bm取得比較小,只有700Gs左右,所以計算出的匝數是你的三倍.Bm取值過大在開關頻率高時會導致較大的磁損,但Bm取得過小又會帶來較多的匝數從而增加了銅損,這兩者的矛盾需要有一個折衷.在開關頻率為125KHz時,按書上的說法,Bm取1500~2000Gs為宜,你的那個取值稍微偏大了一點.我的取值實際上是過小了,但因為我已經預先選擇了RM6的磁芯,為了使線包更飽滿盡可能減小漏感,所以取了很小的磁擺幅以得到較多的匝數.至于銅損,由于輸出電流不大,所以線長一點我覺得也不是太重要了.不知道這樣的回答你是否滿意?歡迎交流討論!
原來如此,我還真沒想到你的BM取值只有700GASS,明日我把后面的再算完,有什么問題到時我再發上來請教你.
在此我還有個問題想請教你一下:你上面所提到的由于磁芯已選定,為了使所繞出的線包更飽滿從而使漏感更小,所以就選擇了比較小的BM值以獲得更多的匝數.之前我所知道的要減小漏感就是在繞線的順序上做文章.線包繞好裝上磁芯后的空間越小是不是它的漏感就相對要小一點啊?請你指點一二.謝謝!
之前我做的變壓器有時候線包還占不到窗口的一半,因為我是這樣想的,它們兩者之間的空位大一點更好利于散熱.
在此我還有個問題想請教你一下:你上面所提到的由于磁芯已選定,為了使所繞出的線包更飽滿從而使漏感更小,所以就選擇了比較小的BM值以獲得更多的匝數.之前我所知道的要減小漏感就是在繞線的順序上做文章.線包繞好裝上磁芯后的空間越小是不是它的漏感就相對要小一點啊?請你指點一二.謝謝!
之前我做的變壓器有時候線包還占不到窗口的一半,因為我是這樣想的,它們兩者之間的空位大一點更好利于散熱.
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@yangxi
原來如此,我還真沒想到你的BM取值只有700GASS,明日我把后面的再算完,有什么問題到時我再發上來請教你. 在此我還有個問題想請教你一下:你上面所提到的由于磁芯已選定,為了使所繞出的線包更飽滿從而使漏感更小,所以就選擇了比較小的BM值以獲得更多的匝數.之前我所知道的要減小漏感就是在繞線的順序上做文章.線包繞好裝上磁芯后的空間越小是不是它的漏感就相對要小一點啊?請你指點一二.謝謝! 之前我做的變壓器有時候線包還占不到窗口的一半,因為我是這樣想的,它們兩者之間的空位大一點更好利于散熱.
的確,采用三明治繞法是減小漏感的最常用最有效的方法,但是我記得曾經在書上看到過匝比相同的情況下匝數越多漏感越小的說法,具體出處記不清了,這一點有待考證,我不能肯定是否正確.
至于你所說的空間小則漏感小,我沒有聽說過,希望有高人出來指點一下.
至于你所說的空間小則漏感小,我沒有聽說過,希望有高人出來指點一下.
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@張克克
的確,采用三明治繞法是減小漏感的最常用最有效的方法,但是我記得曾經在書上看到過匝比相同的情況下匝數越多漏感越小的說法,具體出處記不清了,這一點有待考證,我不能肯定是否正確.至于你所說的空間小則漏感小,我沒有聽說過,希望有高人出來指點一下.
不好意思打擾了,我是電源新手,現做一款升壓電源,是24V輸入輸出是DC450V,用的是反激式的,現在我用公式:Np=Vs*Ton/B/Ae 得到初級匝數是14T,其中
Vs取22V,Ton取10,B取0.2,Ae為79.9,用的是EI28的磁芯,次級我取了290T,現發現在重載時,開關管D極的尖峰電壓有120V,工作一段時間,開關管很燙,我用的是46N15,能不能幫我算下,變奪器的參數,多謝!!我是用在閃光放電電源,現我將Ton減小,開關管D極電壓也會下降到70V左右,得電源功率就減小了,想優化一下變壓器,謝謝!!!
Vs取22V,Ton取10,B取0.2,Ae為79.9,用的是EI28的磁芯,次級我取了290T,現發現在重載時,開關管D極的尖峰電壓有120V,工作一段時間,開關管很燙,我用的是46N15,能不能幫我算下,變奪器的參數,多謝!!我是用在閃光放電電源,現我將Ton減小,開關管D極電壓也會下降到70V左右,得電源功率就減小了,想優化一下變壓器,謝謝!!!
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@112023
不好意思打擾了,我是電源新手,現做一款升壓電源,是24V輸入輸出是DC450V,用的是反激式的,現在我用公式:Np=Vs*Ton/B/Ae得到初級匝數是14T,其中Vs取22V,Ton取10,B取0.2,Ae為79.9,用的是EI28的磁芯,次級我取了290T,現發現在重載時,開關管D極的尖峰電壓有120V,工作一段時間,開關管很燙,我用的是46N15,能不能幫我算下,變奪器的參數,多謝!!我是用在閃光放電電源,現我將Ton減小,開關管D極電壓也會下降到70V左右,得電源功率就減小了,想優化一下變壓器,謝謝!!!
你的輸出功率是多少?工作頻率是多少?還有你這個電源是長時間工作?還是每次就工作那么幾分鐘.
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@112023
不好意思打擾了,我是電源新手,現做一款升壓電源,是24V輸入輸出是DC450V,用的是反激式的,現在我用公式:Np=Vs*Ton/B/Ae得到初級匝數是14T,其中Vs取22V,Ton取10,B取0.2,Ae為79.9,用的是EI28的磁芯,次級我取了290T,現發現在重載時,開關管D極的尖峰電壓有120V,工作一段時間,開關管很燙,我用的是46N15,能不能幫我算下,變奪器的參數,多謝!!我是用在閃光放電電源,現我將Ton減小,開關管D極電壓也會下降到70V左右,得電源功率就減小了,想優化一下變壓器,謝謝!!!
周期38us但Ton只取10us有點偏小啊,Ton再取大點可以減少你的次級匝數.
開關管燙與D極尖峰關系很大,建議你采用三明治繞法,同時在初級繞組和MOS管上加RCD緩沖網絡,把尖峰降下來溫升就會明顯改善.
開關管燙與D極尖峰關系很大,建議你采用三明治繞法,同時在初級繞組和MOS管上加RCD緩沖網絡,把尖峰降下來溫升就會明顯改善.
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@張克克
周期38us但Ton只取10us有點偏小啊,Ton再取大點可以減少你的次級匝數.開關管燙與D極尖峰關系很大,建議你采用三明治繞法,同時在初級繞組和MOS管上加RCD緩沖網絡,把尖峰降下來溫升就會明顯改善.
現在我Ton取的是7US,開關管D極尖峰可降到70V,但我在同樣負載時,功率就不夠了,現在是尖峰高是我現在要解決的題,這和初級匝數和次極匝數有關嗎?但按你的方法,加大Ton,按照公式算的話,只會曾加次級的匝數.現在初級電感量為
68UH,加了0.2的氣隙,如果不加尖峰吸收網絡,有什么方法可以解決?我做過10V升450V的,開關管就不燙,現在很郁悶
68UH,加了0.2的氣隙,如果不加尖峰吸收網絡,有什么方法可以解決?我做過10V升450V的,開關管就不燙,現在很郁悶
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