左哥 发表于 2014-3-31 09:36
为什么《开关电源设计（第三版）》的7.9.4节介绍计算最小匝数的公式是
Nmin＝(L*Imax*10^4)/(Bmax*Ae)
？ ...
好像跟安匝没什么关系
粗略想一下， 根据伏秒平衡的原理，一个开关周期内， 电感两端正伏秒值等于负伏秒值。也就是电感两端电压平均等于0. 根据电感恒压储能公式变换 u = L di/dt = L ΔI =UT
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DR的GDT的设计教程（附详细过程和公式）
很多人绕GDT，都是盲目地绕，拿个差不多大的磁环， 抽点网线，绕个十来圈。 上机测试，没饱和，哦耶~~ 作为科创论坛的会员， 应该有一种严谨的作风，至少不要那么随便嘛。。。
于是我为大家带来了一个GDT的详细设计制作过程，希望可以给大家一个参考。
![IMG_1332.jpg]()
好像很美味的样子耶~~
![IMG_1334.jpg]()
草莓？~
很多人动不动就弄个3CM ，甚至是5CM的磁环，其实根本没必要。hanbreen大神说过 ， 铁氧体的损耗在频率和占空比都决定了的情况下，和体积是成正比的。
图中我这个磁环， 只有1.2cm。
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众所周知 ， 为了使功率器件MOS 或IGBT实现导通和关闭， 必须要使门极达到开通电压以及关闭电压。 实质上是对门极电容的充放电。 为了减少导通损耗和关断损耗，就要具有足够快的上升速度和下降速度，因为功率管导通和截止的速度快慢取决于栅极电压的上升和下降时间。 这时候需要很大的驱动电流，但是这个电流并不需要持续下去，我们叫做峰值电流。 峰值电流很大，但是平均电流非常小， 所以按照平均电流设计出的GDT，体积小， 效率高。
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五、导线截面积计算
于是我为大家带来了一个GDT的详细设计制作过程，希望可以给大家一个参考。
好像很美味的样子耶~~
草莓？~
很多人动不动就弄个3CM ，甚至是5CM的磁环，其实根本没必要。hanbreen大神说过 ， 铁氧体的损耗在频率和占空比都决定了的情况下，和体积是成正比的。
图中我这个磁环， 只有1.2cm。
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众所周知 ， 为了使功率器件MOS 或IGBT实现导通和关闭， 必须要使门极达到开通电压以及关闭电压。 实质上是对门极电容的充放电。 为了减少导通损耗和关断损耗，就要具有足够快的上升速度和下降速度，因为功率管导通和截止的速度快慢取决于栅极电压的上升和下降时间。 这时候需要很大的驱动电流，但是这个电流并不需要持续下去，我们叫做峰值电流。 峰值电流很大，但是平均电流非常小， 所以按照平均电流设计出的GDT，体积小， 效率高。
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一、驱动电流的计算
计算门极所需电流——Ig
Ig= CV/t
C—— 开关管输入电容Ciss(F)
V—— 驱动电压（V）
t —— 导通时间（S）
例：驱动一个结电容为15nF的IGBT，驱动电压为正负15V，频率为100KHz, 占空比为0.5，所需电流为多少？
Ig= ( 0.000000015* 30) / (1/100000*0.5)
=0.09A =90mA
二、确定磁芯材料以及工作磁通密度
磁通密度也叫磁感应强度，用符号B来表示。单位T。
首先，先查数据表得出饱和磁通密度——Bs ,以及剩余磁感应强度——Br
代入公式算出最大工作磁通密度——Bmax
Bmax=（1/3~1/2)Bs
根据驱动拓扑的不同，工作磁通密度有以下两条公式
双象限工作 —— Bw= 2Bmax
单象限工作 —— Bw=Bmax— Br
例：一个T50-2磁芯，双象限工作， 工作磁通取值为多少？
通过查datasheet得知，饱和磁通密度Bs=0.5T
Bmax= 1/3 Bs≈0.17T
Bw= 2Bmax= 0.34T
三、磁芯尺寸的选择
Ap=AwAe= 2TonPo/ BwKcKuj
Ap ——磁芯尺寸（cm^4)
Aw ——磁芯窗口面积（cm^2)
Ae ——磁芯截面积（cm^2)
Ton——导通时间（S)
Po ——输出功率（W）
Kc ——填充系数Ku——窗口利用系数KcKu一般取0.3
j —— 导线电流密度（A/cm^2)
j取值过小，导线没能充分利用。取值过大，温升严重，铜损大。
j一般取300~500A/cm^2。
四、绕组匝数计算
原边绕组：
N1= UT / BAe
副边绕组：
U1/U2= N1/N2
例： 一个T50-2磁芯，Bw取0.34T，原边绕组驱动电压正负15V，
驱动频率500KHz，最小不饱和匝数为多少？
T50-2磁芯的的Ae为0.12cm^2
N= 30* (1 / 500000) /0.34* 0.000012
=14.7 turns
五、导线截面积计算
计算原边电感——L
L= AL* N^2 AL—— 电感与匝数平方的比（H/ N^2)
计算励磁电流——Imag
Imag=0.577Imag(pk)=0.577 UTD/L
计算驱动总电流——I
I= NwIg + Imag Nw —— 绕组数量
计算导线截面积——XSA
XSA= I / j
例：一个驱动变压器，4个副边绕组，每个副边绕组所需电流为100mA，
原边励磁电流为50mA,电流密度取400A/cm^2,导线截面积至少为多少？
XSA= 0.45 / 400
=0.0011cm^2 = 0.11mm^2
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