Power

Flyback Converter-Rechner

Berechnen Sie das Windungsverhältnis des Flyback-Konverters, die primären und sekundären Spitzenströme und die Leistungspegel für das Design eines isolierten DC/DC-Wandlers.

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Formel

N = \frac{V_{in} \cdot D}{V_{out}(1-D)},\quad I_{p,peak} = \frac{2 I_{in}}{D}

Referenz: Unitrode Power Supply Design Seminar SEM600

N— Turns ratio Np/Ns

D— Duty cycle

Vin— Input voltage (V)

Vout— Output voltage (V)

Wie es funktioniert

Ein Flyback-Konverter ist eine Art Schaltnetzteil, das einen Transformator verwendet, um Energie zwischen Eingangs- und Ausgangskreisen zu speichern und zu übertragen. Während der Einschaltzeit des Schalters wird Energie in der magnetisierenden Induktivität des Transformators gespeichert, und während der Ausschaltzeit wird diese gespeicherte Energie auf den Ausgang übertragen. Diese Topologie ermöglicht eine effiziente Spannungsumwandlung und galvanische Trennung.

Bearbeitetes Beispiel

Problem: Entwerfen Sie einen Sperrwandler mit Vin = 12 V, Vout = 5 V, Schaltfrequenz fs = 100 kHz, Tastverhältnis D = 0,4 und Diodenvorwärtsspannung VD = 0,7 V Lösung: 1. Berechne das Windungsverhältnis N: N = (12 V · 0,4)/((5 V + 0,7 V) · (1 - 0,4)) = 2,14 2. Berechnen Sie den Spitzeneingangsstrom: Iin = (5 V · 1 A)/12 V = 0,417 A 3. Berechnen Sie den Primärspitzenstrom: Ipk = 2 · 0,417/0,4 = 2,085A 4. Berechnen Sie die Ausgangsleistung: Pout = 0,5 · Lm · (2,085) ² · 100 kHz · (2,14) ² = 5,14 W

Praktische Tipps

✓Wählen Sie einen verlustarmen MOSFET mit schnellen Schalteigenschaften
✓Verwenden Sie Schottky-Dioden für einen geringeren Durchlassspannungsabfall
✓Implementierung eines angemessenen Wärmemanagements
✓Wählen Sie Magnetkernmaterial mit hoher Permeabilität

Häufige Fehler

✗Vernachlässigung des Diodendurchlassspannungsabfalls bei Berechnungen
✗Falsche Schätzung der magnetisierenden Induktivität
✗Ohne Berücksichtigung der Sättigung des Transformatorkerns
✗Parasitäre Widerstände und Kapazitäten übersehen

Häufig gestellte Fragen

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