变压器电感量怎么算?变压器电感量计算公式深度讲解.doc
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1、变压器电感量怎么算?变压器电感量计算公式深度讲解为何两套变压器计算公式计算出来的电感量是不想同的?到底谁对谁错?(比如新手工程师张三对于开关电源变压器的计算还没有很好的理解,去请教李四和王五,然后李四给了一套计算公式给张三,王五也给了一套计算公式给张三。然后张三分别按照两个人给的公式兴致勃勃的算了起来,算出来之后,发现两套公式计算出来的电感量根本不相同,且相差了不少,到底是李四对还是王五对?)我设计开关电源也有一些年份了,接触开关电源的新手也比较多,而新手问得最多的一个问题就是变压器怎么计算,而变压器计算中问得最多的一个问题就是,上面提到的感量不一样的问题。我可以这么说,只要有这个疑问的电源工
2、程师,那么一定说明你是新手,一定没有掌握变压器的设计方法。其实两个工程师计算出来的电感量不相同是很正常的,我甚至可以说,同一个项目给两个不同的并且有经验的工程师来计算变压器的话,这两个工程师计算出来的电感量一定不一样。为什么?其中有比较多的原因。我们以反激为例,计算变压器得出来的感量大与小根本没有绝对的对与错,只要你的变压器在最低输入电压最大输出功率工作的时候,变压器磁芯不饱和,另外温度能过关,就不能说他的计算方法不对。对于有经验的工程师算了那么多年的变压器了为何每接一个新的项目都会重新计算?为什么不直接用一个功率相当的变压器就直接用?实质上就是要从理论上保证磁芯不饱和(当然其中还有其他东西需
3、要保证,但对于新手而言理解这一点就够了,请老手们包涵)。下面我拿一套计算方法来说明一下电感量的计算:我们拿反激DCM的计算为例首先根据能量守恒,可得到其中Lp是变压器原边的电感量,Ip为原边电感量的峰值电流,P为开关电源输入功率,T为开关电源的开关周期。然后根据定义,如果在电感上加一个恒定电压,电感上的电流是随着时间线性上升的,可得到反激DCM计算时,我们在最低输入最大功率输出时保证工作在DCM的话,就可以保证整个输入电压范围及整个功率范围都为DCM。我们看看公式一,公式一只有在DCM和BCM(临界)时成立,因为连续模式下还需要减去一个起始电流的能量才会等于P*T,请看下图。然后我们看看公式二
4、,公式二也只有在DCM时成立(当然BCM也成立),在CCM模式下应该要把Ip改成Ip才行(CCM只有这个公式成立,其中Ip=Ip-I1)由于两个公式都只有在DCM成立(当然BCM也成立),所以两个公式如果解方程组的话,得出来的感量,就可以保证变压器在整个输入电压范围和整个输出功率范围是在DCM的。两个公式的方程组,要解出来就必须小于两个未知数才能解出来。我们下面再来看一下公式一和公式二中的参数。公式一中,Lp和Ip是未知数,P是功率是已知的,T是开关周期是固定的(T=1/f)公式二中,Ip和Ip是未知数,Vin是已知(前文提到过在最低输入电压下计算),D是可以设定的(我们一般设计在最低输入电压
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