フライバックコンバータ計算機

フライバックコンバータは、一次側スイッチがオンの間に結合インダクタへエネルギーを蓄え、オフの間に二次側と負荷へそのエネルギーを供給します。この計算機は、入力電圧、出力電圧、出力電力、効率、スイッチング周波数から、初期検討に役立つ動作値を求めます。表示する理想デューティ比では、一次側と二次側の巻数が等しいと仮定しています。この条件では、電圧時間積の平衡により、デューティ比は出力電圧を入力電圧と出力電圧の和で割った値になります。 平均出力電流は、出力電力を出力電圧で割った値です。効率が1未満なら、電源はコンバータの損失も賄う必要があるため、平均入力電流は出力電力を入力電圧で割った値より大きくなります。スイッチング周期当たりの入力エネルギーは、入力電力をスイッチング周波数で割った値です。これらの平均量は設計規模の把握に役立ちますが、スイッチ、ダイオード、巻線、コンデンサのピーク電流や実効電流ではありません。フライバック波形はパルス状なので、部品ストレスは平均値を大きく上回る場合があります。 トランスの巻数比が変わると、電圧とデューティ比の関係も変わります。一次対二次の比が1以外なら、反射出力電圧を考慮する必要があります。ダイオードの順方向電圧、スイッチの電圧降下、巻線抵抗、漏れインダクタンス、スナバ損失、デッドタイム、制御モードの制限も、実回路を理想値からずらす要因です。不連続導通モードと連続導通モードでは、電流波形や設計式が異なります。励磁インダクタンスと許容ピーク電流によって、各周期で実際に蓄えられるエネルギーが決まります。 詳細な磁気設計に進む前に、変換比、電源電流、負荷電流、周期当たりのエネルギーが妥当かを確認するために使ってください。完全な設計では、全入力範囲、負荷範囲、トランスのコア断面積、磁束密度、エアギャップ、線材の電流密度、絶縁要件、沿面距離、空間距離、温度上昇、電磁干渉、制御ループの安定性、過渡電圧ストレスを考慮する必要があります。半導体とコンデンサは、電圧、電流、リプル、温度、安全余裕を適切に確保して選定してください。商用電源入力や高電圧のフライバック回路には致命的なエネルギーが残留することがあります。専門家による設計審査と安全な実験手順が不可欠です。