【干货】建议收藏！电源设计常用公式解析
做电源设计要用到的公式繁多，作为工程师难免偶尔在某一公式上卡壳。今天就让我们一起来复习一下电源设计最常用的10个公式吧！
mosfet开关管工作的最大占空比dmax
mosfet开关管工作的最大占空比dmax：
式中：vor为副边折射到原边的反射电压，当输入为ac 220v时反射电压为135v；vmindc为整流后的最低直流电压；vds为mosfet功率管导通时d与s极间电压，一般取10v。
变压器原边绕组电流峰值ipk
变压器原边绕组电流峰值ipk为：
式中：η为变压器的转换效率；po为输出额定功率，单位为w。
变压器原边电感量lp
变压器原边电感量lp为：
式中：ts为开关管的周期(s)；lp单位为h。
变压器的气隙lg
变压器的气隙lg为：
式中：ae为磁芯的有效截面积(cm2)；△b为磁芯工作磁感应强度变化值(t)；lp单位取h，ipk单位取a，lg单位为mm。
变压器磁芯
反激式变换器功率通常较小，一般选用铁氧体磁芯作为变压器磁芯，其功率容量ap为:
式中：aq为磁芯窗口面积，单位为cm2；ae为磁芯的有效截面积，单位为cm2；po是变压器的标称输出功率，单位为w；fs为开关管的 开关频率；bm为磁芯最大磁感应强度，单位为t；δ为线圈导线的电流密度，通常取200～300a/cm2，η是变压器的转换效率；km为窗口填充系数， 一般为0、2~0、4；kc为磁芯的填充系数，对于铁氧体为1、0。
根据求得的ap值选择余量稍大的磁芯，一般尽量选择窗口长宽之比较大的磁芯，这样磁芯的窗口有效使用系数较高，同时可以减少漏感。
变压器原边匝数np
变压器原边匝数np:
式中：△b为磁芯工作磁感应强度变化值(t)，ae单位为cm2，ts单位为s。
变压器副边匝数ns
变压器副边匝数ns：
式中：vd为变压器二次侧整流二极管导通的正向压降。
功率开关管的选择
功率开关管的选择：
开关管的最小电压应力uds。一般选择ds间击穿电压应比式(9)计算值稍大的mosfet功率管。
绕组铜耗pcu
绕组铜耗pcu：
原、副边绕组电阻值可通过求绕组电阻值r的公式求出，当求原边绕组铜耗时，电流用原边峰值电流ipk来计算;求副边绕组铜耗时，电流用输出电流io来计算。
磁芯损耗
磁芯损耗取决于工作频率、工作磁感应强度、电路工作状态和所选用的磁芯材料的性能。对于双极性开关变压器，磁芯损耗pc：
式中：pb为在工作频率、工作磁感应强度下单位质量的磁芯损耗(w/kg); gc为磁芯质量(kg)。对于单极性开关变压器，由于磁芯工作于磁滞回线的半区，所以磁芯损耗约为双极性开关变压器的一半。变压器总损耗为总铜耗与磁芯损耗之和。
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变压器原边绕组电流峰值ipk
变压器原边绕组电流峰值ipk为：
式中：η为变压器的转换效率；po为输出额定功率，单位为w。
变压器原边电感量lp
变压器原边电感量lp为：
式中：ts为开关管的周期(s)；lp单位为h。
变压器的气隙lg
变压器的气隙lg为：
式中：ae为磁芯的有效截面积(cm2)；△b为磁芯工作磁感应强度变化值(t)；lp单位取h，ipk单位取a，lg单位为mm。
变压器磁芯
反激式变换器功率通常较小，一般选用铁氧体磁芯作为变压器磁芯，其功率容量ap为:
式中：aq为磁芯窗口面积，单位为cm2；ae为磁芯的有效截面积，单位为cm2；po是变压器的标称输出功率，单位为w；fs为开关管的 开关频率；bm为磁芯最大磁感应强度，单位为t；δ为线圈导线的电流密度，通常取200～300a/cm2，η是变压器的转换效率；km为窗口填充系数， 一般为0、2~0、4；kc为磁芯的填充系数，对于铁氧体为1、0。
根据求得的ap值选择余量稍大的磁芯，一般尽量选择窗口长宽之比较大的磁芯，这样磁芯的窗口有效使用系数较高，同时可以减少漏感。
变压器原边匝数np
变压器原边匝数np:
式中：△b为磁芯工作磁感应强度变化值(t)，ae单位为cm2，ts单位为s。
变压器副边匝数ns
变压器副边匝数ns：
式中：vd为变压器二次侧整流二极管导通的正向压降。
功率开关管的选择
功率开关管的选择：
开关管的最小电压应力uds。一般选择ds间击穿电压应比式(9)计算值稍大的mosfet功率管。
绕组铜耗pcu
绕组铜耗pcu：
原、副边绕组电阻值可通过求绕组电阻值r的公式求出，当求原边绕组铜耗时，电流用原边峰值电流ipk来计算;求副边绕组铜耗时，电流用输出电流io来计算。
磁芯损耗
磁芯损耗取决于工作频率、工作磁感应强度、电路工作状态和所选用的磁芯材料的性能。对于双极性开关变压器，磁芯损耗pc：
式中：pb为在工作频率、工作磁感应强度下单位质量的磁芯损耗(w/kg); gc为磁芯质量(kg)。对于单极性开关变压器，由于磁芯工作于磁滞回线的半区，所以磁芯损耗约为双极性开关变压器的一半。变压器总损耗为总铜耗与磁芯损耗之和。
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