上一篇我們主講了AC-DC整流部分，現(xiàn)在為大家重點(diǎn)講解一下DC-DC部分的內(nèi)容。
DC-DC部分，根據(jù)前面AC-DC的母線電壓的計(jì)算結(jié)果，分別取最低輸入、最高輸入時的母線電壓波峰、波谷值，以及各自的平均值，共6個母線電壓典型值，首先做一些簡單的計(jì)算。
1、假設(shè)變壓器的繞組匝數(shù)；這個匝數(shù)需要針對后續(xù)多個計(jì)算值進(jìn)行判斷，看是否合適，這里先假定是合適的；
2、計(jì)算輔助電源電壓；
3、計(jì)算母線電壓折算到副邊后的電壓。
mathcad如下所示
4、計(jì)算輸出電壓，負(fù)載電流，負(fù)載電阻折算到原邊。
mathcad如下所示：
下面內(nèi)容是DC-DC部分的核心內(nèi)容，分六部分來進(jìn)行講解：
一、初步計(jì)算MOS管的壓降
二、初步計(jì)算二級管的壓降
三、計(jì)算占空比D
四、計(jì)算電流值
五、計(jì)算空氣隙lg與最大磁感應(yīng)強(qiáng)度Bm
六、計(jì)算變壓器的銅損與磁損
七、計(jì)算變壓器電流密度
一、初步計(jì)算MOS管的壓降
MOS管截至?xí)r，MOS管的壓降等于母線電壓加上折算到原邊的輸出電壓；即Uds=Ug+Uo/n。
mathcad如下所示
二、初步計(jì)算二級管的壓降
二極管截至?xí)r，二極管管的壓降等于折算到副邊的母線電壓加上輸出電壓；即Urm=Ug*n+Uo
mathcad如下所示
三、計(jì)算占空比D（設(shè)電壓傳輸比M=Uo/Ug）
D1區(qū)（MOS開通，二極管關(guān)斷）：L*ΔI/(D1*T)=Ug；（1式）
D2區(qū)（MOS關(guān)斷，二極管開通）：L*ΔI/(D2*T)=Uo/n；（2式）
D3區(qū)（MOS關(guān)斷，二極管關(guān)斷）：分2種情況：
1、CCM：D1+D2=1；（3式）
2、DCM：(D1+D2)*(ΔI/2)=(Uo/Ro)*n。（4式）
在CCM下：聯(lián)立1、2、3式，即得到：D1=1/(n/M+1), D2=1/(1+M/n)；
在DCM下：聯(lián)立1、2、4式，即得到：D1=M*K^0.5, D2=n*K^0.5；其中K=2*L/(Ro*T)
并統(tǒng)一占空比，即為如上計(jì)算的值取小，這樣就不用區(qū)分DCM與CCM了，可以隨意設(shè)計(jì)電源而不考慮是在DCM還是CCM模式，實(shí)現(xiàn)平滑自然過渡。
再補(bǔ)充D3=1-D1-D2。
mathcad計(jì)算如下：
由D3可以看出，這個電源在低壓輸入滿載輸出是工作在CCM模式下，而在高壓輸入滿載輸出是工作在DCM模式。
四、計(jì)算電流值
1、根據(jù)能量守恒，計(jì)算母線電流ig=P/ug=io*uo/ug;
2、在D1導(dǎo)通時，計(jì)算變壓器原邊電流i=ig/D1;
3、計(jì)算電流波形因數(shù)K，即電流峰值的一半除以電流平均值；當(dāng)DCM時，K=1；當(dāng)CCM時，K=1/(kd*(1+M)^2)；
4、計(jì)算電流峰值，ip=(1+K)*i。
mathcad顯示如下：
五、計(jì)算空氣隙lg與最大磁感應(yīng)強(qiáng)度Bm
1、空氣隙的計(jì)算比較容易，即空氣隙與等效磁路長度之比即為無氣隙電感量與帶氣隙電感量之比，再除以相對磁導(dǎo)率，即lg/le=(L0/L)/ur；
2、最大磁感應(yīng)強(qiáng)度Bm=L*ip/(N*Ae)；
根據(jù)計(jì)算出來的lg與Bm，判斷是否合適，如不合適就要更改原邊匝N，原邊電感量L等等。
mathcad如下所示：
六、計(jì)算變壓器的銅損與磁損
1、銅損即為I^2*R
2、磁損即為磁損密度乘體積pcv*V
mathcad計(jì)算如下：
PC40的參數(shù)如下圖所示
EER35磁芯如下所示：
EER35骨架如下圖所示：
七、計(jì)算變壓器電流密度
電流密度J=I/S
mathcad計(jì)算如下：
