开关电源三种拓扑及变压器计算

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开关电源三种拓扑：buck，boost，buck-boost。拓扑图如下：

Buck

BoostΔ

Buck-Boost

变压器计算：

一、Buck电路变压器计算

BUCK电路在最高输入电压时为电感最恶劣工作条件；

1、首先设定如下参数：输入电压Vin，输出电压Iout，工作频率f；

2、由于电路工作在临界模式，所以电感峰值电流为2Iout；

3、占空比D=Vout/Vin；

4、由伏秒平衡V*ton=L*I；可得L=(V*dt)/di =(v*dt)/Ipk ，其中ton=D*T=D/f；

5、确定初级绕组匝数：N1=(L*di)/(ΔB*Ae)=(L*Ipk)/(ΔB*Ae)；

6、确定次级绕组匝数：N2= (Vcc*N1)/(Vin-Vout)。

二、反激变压器计算

buck-boost电路中，最低电压为其最恶劣情况

若电路处于CCM模式，取频率为f。

1、确定初/次级匝数比

∵Vmos=Vinmax+ (Vo+1)+Vl

∴初/次级匝数比n=Np/Ns=(Vmos-Vinmax-80-100)/(Vo+1)；

2、保证磁芯不饱和且始终工作在CCM模式

由伏秒平衡知(Vinmin-1)ton=(Vo+1) *toff  ---①（设MOS、整流管正向导通压降为1V）

为保证电路工作于DCM模式，应使ton+toff=T  -----------②

故联立①②得tonmax={(Vo+1)*(Np/Ns)*T}/{(Vinmin-1)+(Vo+1)*(Np/Ns)}；

3、 初级电感确定

∵Pout= Pin，Pout=Vo*Icps*(toff/T)，Pin=Vinmin*Icpr*(tonmax/T)；

（Icpr:初级电流上升斜坡中间值，Icps:次级电流下降斜坡中间值）

∴Icpr=(Po*T)/(η*Vinmin*tonmax)

∵Icpr=dIp/2

∴Lp= =(Vinmin-1)*tonmax/dIp=(Vinmin-1)*tonmax/(2*Icpr)

4、初/次级匝数确定

Np=(Lp*Ip)/(ΔB*Ae)

Ns=Np/n

5、  初/次级电流有效值确定 

Irms(初级)=(Ip/√3)*(√(Ton/T))

Irms(次级)=Ip*(Np/Ns)*(√(Toff/T))/(√3)

若电路处于CDM模式，

（未完待续）

开关电源三种拓扑及变压器计算

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原文地址：http://www.cnblogs.com/CYP01/p/5008644.html