适配器计算详细步骤及及公式推导

1、输入:100-264V

2、输出：12V1.5A

3、效率：84%(6级能效85.45%，为留余量故选87%）

4、Vcc：15V（选择VCC开启阀值）

5、工作频率：60K （PFM模式， 工作频率随负载变化，）

6、 Dmax：0.45 占空比大于0.5会带来环路不稳定的缺陷所以都控制在0.5以内

7、ΔB:(Bs-Br)*n=ΔB=(410-50)*0.85=0.306T（0.85是降额，留余量，看个人习惯）

Bs：磁饱和密度 410mT/100℃ （磁芯规格书有，不一定都是410mT）

Br：剩余磁通密度 50mT (磁芯规格书有，不一定都是50mT)

8、Vinmin、Vinmax计算：

Vinmin=Vacmin*1.414=85*1.414=120V (最小输出DC电压，粗略计算，没比要很准确)

Vinmax=Vac*1.414=374V （最大输入DC电压）

9、磁芯选择：

AP=【（Po/η+Po）*10000】/（2*ΔB*ƒ*J*Ku）

=【（18/0.87+18）*10000】/（2*0.306*60*1000*400*0.2）

=38.69/2937600

=0.1317cm4

ƒ=60*1000 （Hz）

J电流密度=400

Ku绕组系数=0.2

EF25 AP=0.2376cm4 AE=51.8 mm2 [也可以选其它类型的磁芯]

10、变压器次级匝数Np计算：

公式推导：【电磁感应定律：e(t) = -N(dΦ)/(dt) ，在ton时间内磁通增量: dΦ = Vin*Ton/n， ton=D*f 】

Np=VINmin*ton/ΔB/AE

Np=120*7.5/0.306/51.8

=56.78T 取整57T

11、变压器次级NS计算：

公式推导：【初次级磁通相等：Vin*Ton/Np = Vo*Toff/Ns】

NS=（Vo+Vd）*（1-Dmax)*NP/（VINmin*Dmax） ——Vd 为次级肖特基正向压降

=（12+0.6）*（1-0.45）*57/（120*0.45）

=7.3T取整7T

12、匝比N计算：

匝比计算：N=Np/Ns=57/7=8.14T

13、平均电流Iav计算

Iav=Po/η/Vinmin =18/0.87/120=0.172A

14、Ipk2+Ipk1计算：

[梯形面积=长方形面积=1/2*（Ipk1+Ipk2）*Ton = Iav*T]

Ipk1+Ipk2=Iav*2/Dmax =0.172*2/0.45=0.764A

15、电流变化率ΔI 计算：

Ipk2=3Ipk1 [经验值 CCM 模式下]

Ipk1=0[DCM模式下]

Ipk1 = 0.764/4=Ipk1=0.191A————— Ipk1(初如电流)

Ipk2 = 0.191*3=Ipk2=0.573A————— Ipk2(峰值电流)

ΔI =Ipk2-Ipk1=0.573-0.191=0.382A

16、梯形波中各电流值[CCM]

电流中值：Ia = Ipk2-ΔI/2 = 0.573-0.191=0.382A

电流直流分量：Idc = Ia*D = 0.382*0.45 = 0.172A

电流交流分量：Iac = Ia*[D*(1-D)]1/2 = 0.19A

电流有效值CCM：Irms=Ia*D1/2 = 0.256A [Irms2 = Iac2+Idc2]

17、初级电感量计算：

Lp=Vinmin*ton/ΔI=120*7.5/0.382=2.3mH 我们实际使用的要比计算的小一些,取70%Lp = 1.6mH

18、验证是否饱和：ΔB=Lp*1000*Ipk2/Np/Ae=1.6*0.573/57/51.8=0.31T(略大说设定值0.306T)

19、次级电流计算：[CCM]

电流中值：Ia = Idc/(1-D) = 1.5/0.55 = 2.73A

电流直流分量：Idc = Ia*D = 1.5A [输出1.5A]

电流交流分量：Iac = Ia*[D*(1-D)]1/2 = 1.36A

电流有效值CCM：Irms=Ia*(1-D)1/2 = 2.02A [Irms2 = Iac2+Idc2]

次级峰值电流：Ipks=Ipk2*N=0.573*7.18=4.66A

20、初级线径Dp计算

初级线径计算(直径)：Dp=(Irms/π/J)1/2*2 [总电流I=s*J=π*r2*J]

=(0.256/3.14/6)1/2*2=0.23mm

J电流密度取4-7

21、次级线径Ds计算：

次级线径计算：Ds= （2.02/3.14/8）1/2 *2=0.56mm

J电流密度取6-8

22、集肤深度δ：

导线线径(直径)不超过集肤深度的2倍，若超过集肤深度，则需多股并绕。

δ=66.1/(f)1/2 =66.1/244.94=0.269mm 0.269*2=0.54mm

次级线径0.56与集肤深度2*δ0.54相差不多，可使小一点的线试做。

以上仅为个人理解，有各种见解请留言