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首先计算主电路参数: 根据电源指标:

1、输入电压:Ui=90-264V 2、输入频率:fi=50Hz 3、输出电压:Uo=24V, 8V 4、输出电流:Io=3.5A, 1.2A 计算:

1、输出电阻:Ro=Uo/Io 2、输出功率:Po=Uo*Io 假定效率η=85%,计算: 3、输入功率:Pi=Po/η

采用mathcad软件可自动计算,将繁琐的计算任务交给电脑处理,则以上计算如下图所示:

主电路分2部分:

1、AC-DC整流部分,即输入交流电压Ui-母线电压Ug部分; 2、DC-DC部分,即母线电压Ug-输出电压Uo部分。

AC-DC部分:首先要确定母线电解电容的容值。

这个怎么选?有些人会根据经验选择输出功率的3倍作为容值,比如输出30W,就选100uF的电容(30*3=90uF)。这样选择,误差较大,而且仅适合全输入电压范围的电源,如果不是全输入电压范围,就无参考意义。 这里根据等效原理图来计算如何选择,如下图:

1、整流桥导通区:当输入电流大于0A时,即ii>0A时,输入电压源通过D1、D2(负半周为D3、D4)给电容C充电,同时给恒功率负载供电,所以ug=|ui|=2^0.5*Ui*sin(2*3.14*f*t);

2、整流桥截至区:当输入电压的绝对值小于母线电压时,即|ui|

2、计算由导通区转为截至区的时刻t0(即输入电流=0A的时刻)与此时刻的ug(ug0),根据方程:ii=ic+ig=C*dug/dt+Pi/ug=0A;

3、计算截至区的时间△t=t1-t0与t1时刻的ug(ug1),根据方程: 0.5*C*(ug1^2-ug0^2)=Pi*△t;其中ug1=2^0.5*Ui*sin(2*3.14*f*t1);

4、根据母线波谷电压ug1与纹波电压△ug=2^0.5*Ui-ug1,判断所选C是否合适。 示意波形图如下,示意波形图取自saber软件:

母线波谷电压ug1过小,会导致占空比变化过大,使电源无法正常工作。 母线纹波电压△ug过大,会导致输出电压纹波过大。

而反之,则需要使用更大容量的电解电容,导致电源成本上升。 综上,需要折衷考虑。

以上计算的mathcad计算过程如下图所示:

如果将容值Cp改变,mathcad会自动计算,所得结果△ug可能就过大而不合适,或过小而造成浪费。 比如改小CP=100uF如下图,可以看到ug1=49V太小而不合适。