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三种反激变压器峰值感量方式计算深究

导读: 由于电路简单,转换率高,反激变压器被应用在很多电路设计当中。与此同时,反激变压器也是很多电源设计者研究的对象。其中原边峰值电流Ip的算法是比较值得研究的一项。经过对资料的总结,总的来说反激变压器的原边峰值电流Ip和原边感量Lp有三种算法,本篇文章就将对这三种算法进行较为深入的讨论。

  由于电路简单,转换率高,反激变压器被应用在很多电路设计当中。与此同时,反激变压器也是很多电源设计者研究的对象。其中原边峰值电流Ip的算法是比较值得研究的一项。

  经过对资料的总结,总的来说反激变压器的原边峰值电流Ip和原边感量Lp有三种算法,本篇文章就将对这三种算法进行较为深入的讨论。

  公式一:按照原边电流波形用能量守恒(功率面积)推算出来的Ip公式

三种反激变压器峰值感量方式计算深究

  公式二:按照原边电流波形用能量守恒(平均电流面积)推算出来的Ip公式

三种反激变压器峰值感量方式计算深究

  公式三:大部分资料中使用的公式

三种反激变压器峰值感量方式计算深究

  如果假设Vin=100,Krp=0.4,η=80%,Pout=10W,Dmax=0.4,一为0.45A,二为0.39A,三为0.25A。那么到底哪个更接近实际值?

三种反激变压器峰值感量方式计算深究

图1

  公式一对应连续式反激设计;公式二对应宝典;公式三对应网络上的资料;这三种计算方法看上去都没有问题,推算出来的Np和Ns值相差无几,但是带入相同数值时得出的结果却存在差异。

  这是因为公式当中存在如下的问题:计算LP,一般是用△i;△i=峰值电流-电感直流电流;KRP的定义是纹波电流与峰值电流的比值,Ip*Krp=△i;不管是DCM模式,还是CCM模式,计算LP肯定是用△i。因为△i=V*TON/LP,就是这样定义的。

  第一种、第二种公式实际上应该是个人或者芯片公司给出的资料。第三种公式是临界模式下的计算公式,而不是CCM模式。我们可以先计算出来初级的平均电流、DMAX,然后通过设置的这个比例(KRP)。分别计算出初级的峰值电流、纹波电流、有效电流、电感直流电流。

  其实想要验证这三种公式是否正确并不难,只需要使用PI的软件计算出结果后将数值带入公式进行验证即可。

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