常用开关电源是如何进行设计的？11个公式给你答案

电源模块的应用在日常生活生产中有极为广泛的运用，那么对于电源模块我们了解的有多少呢？今天能达电源专家为大家带来关于常用电源模块开关设计原理公式：

 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:

式中：Ts为开关管的周期(s)；LP单位为H。

变压器的气隙lg:

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:

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:

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

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。

绕组电阻值R：

式中：MUT为平均每匝导线长度(cm)； N为导线匝数；

为20℃时导线每cm的电阻值(μΩ)。

绕组铜耗PCU为：

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。

更多电源模块相关详情敬请留意广州能达电源技术有限公司官方网站：http://www.020power.cn.