反激式变压器开关电源电路参数计算pdf,

反激式开关电源是一种广泛应用的电源转换器设计，尤其在低功率应用中，如电子设备、通信设备和消费电子产品中。这种电源结构以其简洁、高效和成本效益高的特性而受到青睐。本文将深入探讨反激式开关电源的设计原理、关键参数计算及分析方法。 反激式开关电源的基本工作原理： 反激式开关电源由开关器件（通常是MOSFET或IGBT）、变压器、电感、电容等核心组件构成。在开关周期中，当开关器件导通时，能量通过变压器初级线圈储存于磁芯中；当开关断开时，磁能通过变压器次级释放到负载，为负载供电。由于变压器磁通方向的改变，这种设计允许输入和输出电压极性相反，因此称为“反激”。 设计反激式开关电源的关键步骤： 1. **确定输出功率**：首先需要知道电源需要提供多少功率，这将决定其他组件的选择，如变压器的大小、电容容量和开关器件的额定电流。 2. **选择开关频率**：开关频率影响电源的尺寸和效率。较高的频率可以减小变压器和滤波电容的尺寸，但会增加开关损耗。一般情况下，开关频率在几十到几百kHz之间。 3. **设计变压器**：变压器是反激电源的核心，需要考虑磁芯材料、线圈匝数比、初级和次级电感以及漏感。磁芯的选择应基于工作频率和所需功率，以确保最小的损耗。初级和次级线圈的匝数比决定了输入和输出电压的关系。 4. **计算电容和电感值**：电容用于滤波和稳定输出电压，电感则与变压器配合存储和释放能量。电容值的计算涉及输出纹波电压的容忍度，而电感值则取决于开关频率和变压器的漏感。 5. **确定保护机制**：为了防止过压、过流和热过载，需要在设计中加入保护电路，如过电压保护（OVP）、过电流保护（OCP）和热关断。 6. **效率优化**：通过选择合适的开关器件、优化控制策略以及热管理，可以提高电源的效率。此外，轻载和重载条件下的效率也需考虑。 计算分析方法： 在设计过程中，需要进行以下计算： - **磁芯窗口面积和线径计算**：根据变压器的功率和频率来确定磁芯的窗口面积，进而计算线径。 - **变压器漏感计算**：漏感会影响输出电压纹波和瞬态响应，需要通过变压器结构和线圈参数计算。 - **开关器件的开通和关断时间**：这些参数影响开关损耗和电磁干扰（EMI）。 - **稳态和瞬态性能分析**：通过电路模型和模拟工具，如SPICE，可以预测电源在不同负载条件下的性能。 总结： 反激式开关电源设计是一个涉及多方面因素的复杂过程，包括功率需求、开关频率、变压器设计、电容和电感的选择，以及保护和效率优化。正确理解并执行这些计算和分析，是构建高效、可靠电源的关键。在实践中，设计师通常会结合理论计算和实际测试，以确保设计满足预期的性能标准。

反激式变压器是反激开关电源的核心，它决定了反激变换器一系列的重要参数，如占空比D，最大峰值电流，设计反激式变压器，就是要让反激式开关电源工作在一个合理的工作点上。这样可以让其的发热尽量小，对器件的磨损也尽量小。同样的芯片，同样的磁芯，若是变压器设计不合理，则整个开关电源的性能会有很大下降，如损耗会加大，最大输出功率也会有下降，下面我系统的说一下我算变压器的方法。

在探讨反激变换器中元器件的选型时，需要关注的几个关键知识点包括高频变压器的设计指标、MOS管和次级整流管的选择、变压器匝比的确定、初级电感的计算、变压器匝数的确定以及绕组线径的计算。 1. 高频变压器的设计指标 高频变压器的设计指标直接关系到整个反激变换器的性能表现。额定功率为37.2W，这决定了变压器需要承受的最大功率负载。工作频率为50-60kHz，意味着变压器必须能在该频率下正常工作，同时减少频率相关的损耗。输入电压范围为90Vac至264Vac，提出了对变压器宽输入电压适应性的要求。输出特性为+9.3V/±3%，4.0A，Vpp<120mV，这不仅包括了输出电压和电流的大小，也限定了输出电压的纹波范围。转换效率η≥86%确保了变换器的能效比。异常保护要求包括Surge（浪涌保护）、OCP（过电流保护）、OVP（过电压保护）、SCP（短路保护）和OLP（过载保护），确保在异常情况下变换器能够安全停止工作。 2. 面积乘积（AP）法 在高频变压器设计中，AP法是一种常用的设计方法，用于计算变压器铁芯的尺寸。根据AP法的公式，我们可以通过额定功率、窗口面积、磁芯截面积、窗口使用系数（Ku）、波形系数（Kf）及磁通密度来计算出AP值，从而选定合适的铁芯型号。例如，设计中所使用的铁芯型号为RM10，其Ae值为98mm²，满足设计的AP值要求。 3. 预估MOS管和次级整流管的应力 在确定变压器匝比范围时，需要预估MOS管和次级整流管的应力。对于MOS管，由于输入电压高达264V，故需选择额定电压至少为600V的MOS管。而对于次级整流管，输出电压为9.3V，一般选择60V以上的整流管。根据这些参数，可以计算得到变压器的匝比范围。 4. 变压器匝比的确定 变压器的匝比与占空比（Dmax）紧密相关。根据最大占空比来计算初次级的匝比，从而确定变压器的匝比范围。在设计中，根据反激变换器的工作特性和选定的PWM控制器工作频率，计算出合理的匝比。 5. 初级电感的计算 初级电感的计算对于反激变换器的稳定运行至关重要。初级电感Lp与变换器的占空比、输入电压、输出功率、频率以及纹波因子相关。设计中根据特定的输入电压和频率，以及相应的纹波因子，计算出所需的初级电感值。 6. 确定变压器的初级匝数Np和次级匝数Ns 根据电磁感应定律，可以计算出变压器的初级匝数和次级匝数。通过输入输出的电压转换关系，以及预先确定的匝比，可以确定出初级和次级的匝数。 7. 绕组线径的计算 绕组线径的计算需要根据电流的有效值来确定。初级和次级的有效值电流分别决定了初级和次级绕组的线径。根据不同的工作模式（CCM模式和DCM模式）下的电流计算，确定合理的线径。 8. 磁学定律 在高频变压器的设计中，需要运用到安培环路定律和电磁感应定律。安培环路定律解释电生磁的现象，而电磁感应定律则描述了磁生电的过程。这些定律在变压器设计中具有基础性意义。 反激变换器中元器件的选型是一个包含多项计算和评估的过程，需要综合考虑变换器的性能指标、工作环境和安全要求，以确保变换器能够高效、稳定和安全地运行。

《Buck双闭环仿真在开关电源中的应用》 在电力电子技术领域，开关电源因其高效、小型化等优点被广泛应用。而Buck变换器作为开关电源的一种基本拓扑结构，其工作原理是通过控制开关器件的导通和关断来调整输出电压。本文将深入探讨Buck双闭环仿真的概念及其在开关电源设计中的重要性。 Buck双闭环仿真，是指在Buck变换器控制系统中，采用两个独立的控制环路进行设计，通常包括电流环和电压环。电流环主要负责稳定流过负载的电流，而电压环则确保输出电压的稳定。这种双闭环设计能够提高系统的动态性能，使电源对负载变化和输入电压波动的响应更迅速、更准确。 MATLAB作为一种强大的数学计算和仿真工具，为Buck双闭环仿真实现提供了便利。在“buckshuangbihuan.mdl”文件中，我们可以看到一个完整的Buck变换器双闭环控制系统的模型。该模型包含了电路的电气元件，如电感、电容、开关器件以及控制电路的模拟部分，如误差放大器、PI控制器等。 电流环是内环，它的作用是快速响应负载的变化，使得流经电感的电流保持恒定。通常，电流环采用比例积分（PI）控制器，通过调整开关器件的占空比来控制电流。PI控制器可以有效地消除稳态误差，并提高系统的响应速度。 电压环作为外环，主要目标是维持输出电压的稳定。它监测输出电压并与设定值进行比较，然后通过误差放大器传递到电流环，间接调整开关器件的占空比。电压环的设计需要考虑系统的稳定性和瞬态响应，因此通常也需要PI控制器或者更复杂的控制器结构。 在MATLAB环境下，用户可以通过仿真模型对Buck变换器的动态特性进行分析，包括环路增益、相位裕度、带宽等关键参数。通过对这些参数的调整，可以优化控制系统的性能，使其满足实际应用的需求，如快速响应、低纹波、高效率等。 此外，仿真结果还可以帮助工程师评估系统在各种条件下的稳定性，如电源电压变化、负载变动等。通过改变仿真条件，可以预测和解决可能出现的问题，为硬件设计提供参考。 Buck双闭环仿真在开关电源设计中扮演着至关重要的角色。借助MATLAB等工具进行仿真，不仅可以验证理论设计的正确性，还能为实际电路的优化提供依据，从而实现更高效、更可靠的电源系统。通过深入理解并掌握这一技术，对于提升电源设计水平具有重要意义。

摘 要：本文设计了一种基于UC5845控制器的反激式开关电源电路，给出了电路及参数设计与选择过程。 　　实践证明，基于UC3845的反激式开关电源具有输入电压范围宽、输出电压精度高、负载的调整效率高等特点。 　　0 引言 　　反激式开关电源以其结构简单、元器件少等优点在自动控制及智能仪表的电源中得到广泛的应用。开关电源的调节部分通常采用脉宽调制（PWM）技术，即在主变换器周期不变的情况下，根据输入电压或负载的变化来调节功率MOSFET管导通的占空比，从而使输出电压稳定。脉宽调制的方法很多，本文中所介绍的是一种高性能的固定频率电流型脉宽集成控制芯片UC3845。该芯片是专为离线的直流至直流

磁路和电感计算pdf,不管是一个空心螺管线圈，还是带气隙的磁芯线圈，通电流后磁力线分布在它周围的整个空间。对于静止或低频电磁场问题，可以根据电磁理论应用有限元分析软件进行求解，获得精确的结果，但是不能提供简单的、指导性的和直观的物理概念。

开关电源（SMPS）的拓扑结构（第二部分）详细中文资料概述pdf,本应用笔记是由两部分关于开关电源 （Switch Mode Power Supply，SMPS）拓扑结构的应用笔记组成的系列介绍中的第二部分。

开关电源是电子系统中常见的电源类型，它们使用开关器件快速地切换以控制能量传输效率。开关电源的设计和分析通常包含复杂的非线性问题，传统的手工解析方法很难解决。因此，仿真软件如SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）和它的衍生版本PSPICE（Personal Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）在电源技术领域的应用变得至关重要。SPICE软件可以进行模拟开关电源的行为，帮助设计师优化电路设计，预测电路在各种工作条件下的性能。 在开关电源中，开关元件的工作模式分为连续导通模式（CCM）和断续导通模式（DCM）。不同的工作模式会对电源性能有显著影响，因此在设计阶段需要通过仿真来分析和了解这些模式对开关电源性能的影响。在设计和分析开关电源时，仿真可以显著减少实验工作量，提高设计效率，使得在实际搭建电路板之前就能发现设计的潜在问题，并进行优化。 SPICE仿真的一个重要优势是能够模拟开关电源中的非理想元件特性。例如，开关器件在切换过程中会产生噪声、寄生电容和漏电感等效应，这些非理想特性在理论上很难考虑，但它们对电路的实际性能影响巨大。通过在SPICE仿真模型中加入这些非理想元件，可以更准确地反映实际电路的行为，并研究它们对开关电源性能的具体影响。特别地，对于复杂或不完善的理论问题，如谐振转换器设计、漏电感对交叉调节的影响以及电路损耗等问题，SPICE仿真可以提供一种尝试和错误（Trial & Error）的分析手段。 在开关电源设计中，大信号分析往往难以使用解析方法解决，而SPICE软件则能处理这类问题。大信号分析中，数学模型通常会出现动态变量相乘的项，比如导通比与输入电压的乘积。SPICE软件包可以处理这种瞬态非线性二次项，实现对开关电源进行直流分析和交流小信号分析，同时分析开环或闭环系统的瞬态大信号过程，如启动过程或负载电流的大信号分析。此外，SPICE还可以用于仿真具有前馈控制和电流控制的开关电源，以及谐振式转换器等。 要使用SPICE进行开关电源的仿真，首先需要建立功率半导体开关器件和控制电路的专用仿真模型。这种模型包括三个部分：功率半导体开关管模型、等效子电路和子电路仿真程序。开关管模型一般用理想变压器和导通比控制输入端子来表示，控制电路则需用特定符号表示并标明输入输出端子。等效子电路通常由电流源、电压源、电阻、电容等元件组成。子电路仿真程序将子电路拓扑和元件参数输入到计算机中，与SPICE通用电路程序结合使用，便能对开关转换器或开关稳压电源进行仿真分析。 SPICE仿真程序的精确度取决于步长和积分阶次，二者决定了仿真的时间分辨率和精度。通过精心选择这些参数，可以使得仿真结果更加接近实际电路的性能，为硬件实验提供良好的参考。 SPICE和PSPICE仿真是连接开关电源理论设计与实际硬件电路板实验之间的桥梁。它们在提高设计效率、减少实验成本、提前发现潜在问题和验证设计性能方面都发挥着重要作用。通过这些仿真工具的使用，可以有效地缩短产品从概念到市场的时间，提升电源技术设计的整体水平。

使用的saber软件使用说明，对开关电源设计有佷大的帮助