学生党设计电源了，提几个问，麻烦各位

只看该作者 · 2016-1-4 17:11

在学习开关电源的道路上遇到问题了，麻烦版主跟各位朋友帮帮我。（以反激电源为例）
1）了解到开关电源磁芯截面积的选取跟电源输出功率有关，并找到了一条所谓的经验公式。但这经验公式没有给出推到什么的，对于我这些学生党来说，觉得有点不靠谱，不知道信不信得过，这个磁芯截面积与输出功率的公式，并没说明电源的占空比与开关频率。
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2）开关频率跟占空比应该怎么确定下来。感觉这个是个矛盾。假设我使用一个固定频率(调外围RC那种)调占空比的IC，那对同一个负载，我的频率设得低了，反馈回来，ic会增大占空比，如果我的频率设得比较高，那ic会相应将占空比调小。这样我就不知道该如何去设置了。有朋友说根据ic允许的速度跟开关管能承受的速度，但我想说：现在开关管的速度跟开关电源IC的开关频率都比较大了，这个可以选择的空间太大了。
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3）我见到好多资料是要把一次测的峰值电流算出来的，根据输入电压，漏感电压等计算出DmaxDmin，再根据此去计算匝比。但这个时候已给出一个确定的开关频率f了，我不知道它基于什么原则选出来的。还有，有些IC是固定占空比调频率的，对那种ic这套设计方法岂不是失效了吗？并且反激电源是DCM模式还是CCM下推导出这样的公式的呢？？？？？都说得不清不楚。

我手上有本开关电源磁性元件理论及设计和精通开关电源设计之类的书，但看起来吃力的很，麻烦大家了。

只看该作者 · 2016-1-4 20:45

楼主好，楼主的问题也是我想问的，顶下
我也想过，可我的师傅说，看资料只是让你理解每个因素之间的关系，互相牵制，互相影响。先带着问题向下看，去找实例或者自己做...不过我一直在看的阶段...好丢人，共同努力吧
第一点...我完全没想过，还在看拓扑
第二点...开关速度，占空比，开关频率，要在做之前有条件的，功率，温升，使用寿命，成本，适用那种拓扑等等
第三点...反激的两种模式都要会算，很低的功率的话基本都是DCM，而且占空比小于0.45，CCM的话好像会有谐波震荡，还有算的时候应该是说好了假定是什么工作频率了，当然工作频率的选择会涉及到成本、体积、电源损耗、损耗中的各元器件比重等等；初级电流有估算，也有次级的估算，还有估算后的反估算...占空比固定？电感怎么办？没懂，我再去看看书....
以上纯属个人胡思乱想，可以忽略，万望手下留情，别删贴

只看该作者 · 2016-1-4 22:54

一年前吧，和你一样，不过工作了一年后对开关电源的认识逐渐加深，当初的疑惑跟你一样也有，现在不是说全解决了，只能说有了更深的疑惑，开关电源涉及的知识面很广的，看你从哪个点切入。经过一段时间的磨合开关电源里最基本的两个定律就出来了：全电流定律和能量守恒定律，当然现在说这些还早，从基本的做起，先弄懂BUCK BOOST里的最基础东西，再放到开关电源里就由点及面了，豁然开朗

1万 · 2016-1-5 00:35

1，常用的有AP法，Ve法，查表法，
都只是给一个指导方向而已，实际选用还是要靠实测，并不是精确的选型方法。
老实说，这些个方法的公式我一次都没有用过，也不记得，更不去纠结怎么得来的。
可能和个人的工作环境及性格有关；工作接触的都是小功率电源，所以什么样的电源用多磁芯基本能确定；性格太懒，不爱专研思考，所以前人经过大量的工作总结出来的经验，我都是直接拿来用，不去纠结，我搞应用的，又不是搞学术研究的，费那劲干嘛。所以，我注定没有创新，技术没涨劲，就是一苦逼屌丝搬砖工命:dizzy:
LZ说公式中没有频率，不可能吧，再仔细看看？
如果LZ一定要纠结怎么推到出来的话，自己看书去。
推荐两本书，第一本《开关电源中的磁性元件》里面第七章有讲如何选择磁芯大小（也是俺唯一一本从头看到尾看两三遍的关于磁性材料方面的书）
第二本《变压器与电感器设计手册》里面前几章有关于AP法详细的论述，结尾好像还有书中相关公式的推导过程，记不清了。
这两本书在本论坛老T书的书包里应该都有PDF可下载。
说这些方法只是指导方向，不精确，还是要靠实测，举个简单的例子，同样参数的电源，充电器可能只需要在室温条件下工作，而当电源是球泡灯电源的时候，内腔温度70-90℃，你认为它们可以用同一款磁芯来做吗？
2，频率怎么定，考虑的因素是很多，但是目前基本都在100KHZ以下（不算D2D啊）
固定频率的IC，频率已经固定了，你还纠结啥？
频率可变的怎么设定频率，按照我的性格，我就不会纠结，直接参考常见固定频率的IC来设定频率就好了嘛，;P，人家固定这个频率肯定是有很多因素折衷的结果。
LZ一定要理论依据，那就随便说几个，
一般要大于20KHz，避免产生音频噪声，人耳听觉范围20-20KHz；
传导测试从150KHz开始，所以你的开关频率最好远离150KHz，所以很多固定频率的在60-70KHz，这样2倍频还在150K以外；
体积有限制，提高开关频率有助于减小体积，但是又和传导辐射测试矛盾，开关损耗也会加大，可能会影响温升，效率；
开关频率上限也受开关器件，磁性元件的损耗限制，所以A2D一般在100K左右，而D2D低压的可以跑得几MHz；
总之各因素的权衡结果。
占空比的选择也是一样的，也是权衡折中的结果。
举个例子，大家通常建议反激D＜0.5，说是避免次谐波振荡。那有些方案中，我需要提高那么一点效率，我需要输出整流管用更低的肖特基，怎么办？我库存有大量的集成了低压MOS的IC待消耗怎么办？我只能调整D来把电压应力转移到不太需要考虑的一方身上。设计电源的过程就是权衡各个利弊的过程，没有最好的设计，只有更优更适合己方利益的设计:lol。像我司是做IC的，我给客户设计方案，肯定把各个压力都推到外围器件上去，保证对我司IC最有利。
3，至于什么固定占空比了，固定Ilimit了，IC把其中一个参数固定了，你就不会反推其他参数了？
你的应用条件是已知的，你设定的工作条件，然后推出其他参数，那么在已知的应用条件下，基本就按照你的设定来工作了（当然你得设计的对才行;P）。

以上仅是个人观点，我也是电源菜鸟一枚，可能很多都不对，随便扯淡的