6个步骤轻松计算隔离驱动变压器!

6个步骤轻松计算隔离驱动变压器!

6 个步骤轻松计算隔离驱动变压器!

一、引言

因为电子设备的电路变得更为复杂,故要求成熟的电气工程设计参数具有更加临界的数值。在设计电路的每一个阶段,精确的工程计算是基本的要求。同时,在其零部件设计时,这一点也是同样重要的。所以,必须精心地设计开关电源(SMPS)中门脉冲驱动变压器的每一个零部件。

门脉冲驱动变压器在开关电源中被要求用来控制电路之间的同步动作。这些器件用来为开头电源半导件元器件如高压功率MOSFETs 或IGBTs 提供电脉冲。这种变压器也用作电压隔离和阻抗匹配。门脉冲驱动变压器是用来驱动电子开关器件门电路的基本脉冲变压器。设计这类变压器时,是假定其脉冲的上升、下降和上冲时间都是最佳的值。使用中要辨别它们是门脉冲驱动变压器还是其它变压器。

在基础门脉冲驱动变压器设计中,存在一系列设计变数,其中的每个变数由其专项应用决定。它们的一些通用简图及其相应的转换关系见图1 所示。

典型的门脉冲驱动变压器是用铁氧体磁心设计制造的,这样可以降低成本。常用磁心的外形大多数是EE、EER、ETD 型。它们都是由“E”型磁心和相应的骨架组成。这些骨架可以采用表面安装法或通孔安装法装配。在有些情况下,也采用环形磁心设计制作门脉冲驱动变压器。典型的脉冲变压器设计所要求的参数列于表1。

如果有安全标准(如UL、VDE、CUL、IEC 或TUV)的要求,那幺,在变压器设计中必定会涉及可靠的漏电流及其清除方法问题。对于漏电流及其

EE型变压器参数及高频变压器计算Word版

我们知道,与一般的电流电压测量不同,磁场强度和磁感应强度的测量都是间接测量。磁场强度通过测量励磁电流后计算得到,磁感应强度是通过测量感应磁通后计算得到,参与计算的样品有效参数Le和Ae将直接与测量结果相关。 磁场强度的计算公式:H = N xI / Le 式中:H为磁场强度,单位为A/m;N为励磁线圈的匝数;I为励磁电流(测量值),单位位A;Le为测试样品的有效磁路长度,单位为m。 磁感应强度计算公式:B = Φ / (N xAe) 式中:B为磁感应强度,单位为Wb/m^2;Φ为感应磁通(测量值),单位为Wb;N为感应线圈的匝数;Ae为测试样品的有效截面积,单位为m^2。 根据样品尺寸计算样品的有效参数Le和Ae,在不同的行业中,计算方法往往不统一,这可能使测试结果缺乏可比性。 在SMTest软磁测量软件中,样品有效参数的计算依照行业标准SJ/T10281。下面以环形样品为例,讲述样品有效磁路长度Le和有效截面积Ae的计算方法。 第一种情况:指定叠片系数Sx,指定样品的外径A、内径B和高度C。 根据SJ/T10281标准,先计算样品的磁芯常数C1和C2,然后根据磁芯常数计算Le和 Ae,这是严格按照标准执行的计算方法。

第二种情况:指定材料密度De和样品质量W,指定样品的外径A、内径B和高度C。 根据SJ/T10281标准,先计算样品的磁芯常数C1和C2,然后根据磁芯常数计算Le和 Ae,并可推算叠片系数Sx,这是另外一种计算方法,与标准有点差别,但计算结果与标准比较接近。 第三种情况:指定材料密度De和样品质量W,指定样品的外径A和内径B,不指定样品的高度。 不按SJ/T10281标准求磁芯常数,而是按平常的数学公式来求Le和Ae。这种计算方法与标准相差较大,只有环形样品才有这种计算方法。

MOS管驱动变压器隔离电路分析和应用

MOS管驱动变压器隔离电路分析和应用 今天在研究全桥电路,资料和书上谈到的,大多数基于理想的驱动器(立即充电完成)。这里 一篇幅把MOS管驱动的来龙去脉搞搞清楚。 预计要分几个篇幅: 1.MOS管驱动基础和时间功耗计算 2.MOS管驱动直连驱动电路分析和应用 3.MOS管驱动变压器隔离电路分析和应用 4.MOS管网上搜集到的电路学习和分析 今天主要分析MOS管驱动变压器隔离电路分析和应用和MOS管驱动基础和时间功耗计算。 参考材料: 《Design And Application Guide For High Speed MOSFET Gate Drive Circuits》是一份很好的材料《MOSFET 驱动器与MOSFET 的匹配设计》也可以借鉴。 首先谈一下变压器隔离的MOS管驱动器: 如果驱动高压MOS管,我们需要采用变压器驱动的方式和集成的高边开关。 这两个解决方案都有自己的优点和缺点,适合不同的应用。 集成高边驱动器方案很方便,优点是电路板面积较小,缺点是有很大的导通和关断延迟。 变压器耦合解决方案的优点是延迟非常低,可以在很高的压差下工作。常它需要更多,缺点是需要很多的元件并且对变压器的运行有比较深入的认识。 变压器常见问题和与MOS管驱动相关的问题: 变压器有两个绕组,初级绕组和次级绕组实现了隔离,初级和次级的匝数比变化实现了电压缩放,对于我们的设计一般不太需要调整电压,隔离却是我们最注重的。 理想情况下,变压器是不储存能量的(反激“变压器”其实是耦合电感)。不过实际上变压器还是储存了少量能量在线圈和磁芯的气隙形成的磁场区域,这种能量表现为漏感和磁化电感。对于功率变压器来说,减少漏感可以减少能量损耗,以提高效率。MOS管驱动器变压器的平均功率很小,但是在开通和关闭的时候传递了很高的电流,为了减少延迟保持漏感较低仍然是必须的。 法拉第定律规定,变压器绕组的平均功率必须为零。即使是很小的直流分量可能会剩磁,最终导致磁芯饱和。这条规则对于单端信号控制的变压器耦合电路的设计有着重大影响。 磁芯饱和限制了我们绕组的伏秒数。我们设计变压器必须考虑最坏情况和瞬时的最大的伏秒数。(在运行状态下,最坏情况和瞬时的,最大占空比和最大电压输入同时发生的情况),唯一我们确定的是变压器有一个稳定的电源电压。 对于单端应用的功率变压器来说,很大一部分开关周期需要保留来保证磁芯的正确复位(正激变换器)。复位时间大小限制电路运行的占空比。不过由于采用交流耦合实现了双向磁化,即使对于单端

如何选用隔离变压器

如何选用隔离变压器 本篇文章我们针对细节产品进行进一步介绍,在后期的工作过程中我们会隔离变压器、自耦变压器、行灯变压器、单相变压器、三相调压器等等产品的一些选用方法和安装注意事项以后维护工作我们都会做详细的说明,供用户阅读,在这一章节中我们主要谈到如何选择隔离变压器。 我们都知道隔离变压器有两种,一种是干扰隔离变压器;另一种是电源隔离变压器,它们的相同点都是:一次和二次绕组圈数比都为1。在我们的产品介绍页:我们也有详细介绍这种变压器,需要了解的用户可以前往。 那么在什么情况下选择干扰变压器呢? 当电子设备如电子仪表及工业控制计算机等如果直接在市电电网中,就会受到接在市电电网中的一些大功率电力电子装置中晶闸管的快速导通与截止以及各种大型设备的起、停造成的脉冲干扰。就需要选用隔离变压器。 电源隔离变压器有良好的绝缘性,所以在家用等产品中,为了降低成本、减小体积都直接用市电220v的电源进行整流,然后通过开关稳压电源给彩色电视机供电。这样就使220v电源的一根线直接与彩色电视机底板连通,即平时俗你的"热底板"。在维修彩色电视机时为防止不小心碰上"热底板"而触电,可以选用电源隔离变压器。但需注意的是使用电源隔离变压器时,应注意隔离变压器的功率要大于负载电器的功率。 这就是隔离变压器选用的一些原则,在下面一些章节中我们将会为大家介绍其使用方法和原理。 雄世变压器厂家以生产隔离变压器、单相变压器、自耦变压器、三相调压器等产品为主。为供电系统提供专门专业的变压器。 三相隔离变压器特性优点: 高度隔离 N-G性能良好 高度共模干扰抑制 将△转换为Y或Y至△ 电压抽头容易转换

按用户的特殊性能要求设计 应用领域 加装在稳压电源的输入或输出端 需要隔离和屏蔽的任何系统 三相隔离变压器的优势 在现在国家不断的在各行各业大力提倡高效、节能、环保的的环境下,发展具有环保节能的三相隔离变压器就成为了国内企业需要努力的方向。具体说来,三相隔离变压器的发展趋势有以下四点: 一、更绿色环保 环保是大势所趋,随着能源紧张及环境污染加剧,各大生产制造厂商纷纷将下一步的发展目标锁定在了节能环保上。三相隔离变压器也同样如此,节能环保是永恒的课题。如何让产品更低损耗,更高能效,更低噪音,更少使用不能再生材料等问题都值得进一步研究与探索。新材料、新工艺的开发与引进将使未来的三相隔离变压器更节省能源,运转更加宁静。 二、安全系数高 我国生产的三相隔离变压器数量以达成千上百万,运用于各大重点项目、运行在科技、医疗、生产等多个领域。特别是夏季用电高峰季节,对于变压器的安全性提出了更高的要求。从设计、生产、工艺、质检等各个阶段进行把关,确保电力设备的万无一失。未来三相隔离变压器将在安全性上进一步进行可靠性认证,电力安全将是设计生产商不懈努力的目标。 三、容量扩展 随着城市化进程不断加剧,城市人口的不断膨胀,电力需求也与日俱增。电力短缺问题最明显的表现在夏冬两季用电高峰,对电力的大幅度增长需求,让城市电网不堪重负。采取的临时性措施也只能解一时燃眉之急,扩展容量才是根本的解决之道。目前,国家已经对电力设施进行积极改造,扩大容量,使之能符合城市人口高峰时期的用电需求。 四、高新材料的研发 很多企业都意识到要发展必须要创新。新型材料的开发与运用对变压器行业带来了巨大的推动作用。NomexH级绝缘、非晶合金等新材料、新工艺的引入,为三

高频变压器的计算

高频变压器参数计算 2009-08-28 11:26 一.电磁学计算公式推导: 1.磁通量与磁通密度相关公式: Ф = B * S⑴ Ф ----- 磁通(韦伯) B ----- 磁通密度(韦伯每平方米或高斯) 1韦伯每平方米=104高斯 S ----- 磁路的截面积(平方米) B = H * μ⑵ μ ----- 磁导率(无单位也叫无量纲) H ----- 磁场强度(伏特每米) H = I*N / l⑶ I ----- 电流强度(安培) N ----- 线圈匝数(圈T) l ----- 磁路长路(米) 2.电感中反感应电动势与电流以及磁通之间相关关系式: EL =⊿Ф / ⊿t * N⑷ EL = ⊿i / ⊿t * L⑸ ⊿Ф ----- 磁通变化量(韦伯) ⊿i ----- 电流变化量(安培) ⊿t ----- 时间变化量(秒) N ----- 线圈匝数(圈T) L ------- 电感的电感量(亨) 由上面两个公式可以推出下面的公式: ⊿Ф / ⊿t * N = ⊿i / ⊿t * L 变形可得: N = ⊿i * L/⊿Ф 再由Ф = B * S 可得下式: N = ⊿i * L / ( B * S )⑹ 且由⑸式直接变形可得: ⊿i = EL * ⊿t / L⑺ 联合⑴⑵⑶⑷同时可以推出如下算式: L =(μ* S )/ l * N2⑻ 这说明在磁芯一定的情况下电感量与匝数的平方成正比(影响电感量的因素) 3.电感中能量与电流的关系: QL = 1/2 * I2 * L⑼ QL -------- 电感中储存的能量(焦耳) I -------- 电感中的电流(安培) L ------- 电感的电感量(亨) 4.根据能量守恒定律及影响电感量的因素和联合⑺⑻⑼式可以得出初次级匝数

收集的驱动变压器资料

(1)、驱动变压器的原边感量应该取大些,但是不能过大,过大会的导致Q值过高,从而在动态的时候会有问题。当电感量加大的时候,驱动波形中开起和关断的时候,震荡慢慢减小,最后消失 (2)、可能,高磁导率的磁芯绕制的变压器,可以获得更高的原边电感,减小激磁电流,因此可以减小所需的驱动电流。 用高磁导率的磁芯,匝比不变,电感一定,圈数可以少一点,寄生参数影响小,波形失真小 (3)、电感量越大阻抗越大,则耦合次级的波形越正常: (4)、问:电感量越高越好吗?? 答:也不是肯定有个极限 一般来说前面有个隔直电容,那么就形成一个串联谐振电路,对于这个谐振电路1)如果L取得太大,就会造成谐振周期很大,可能起机稳定之前震荡中直流偏置复位不及时磁芯饱和,所以一般应该保持在10mH以下 2)另外与开关频率有关,一定要保证LC的谐振频率离驱动频率越远越好,否则在会造成电感上的电压=Q*Vdriver,驱动电压可能会飙升到几十伏去,而电感量越大其谐振频率越小越不容易进入开关频率周围,另外L越大Q越大其选频性能越好越不容易受到影响。 所以一般来说对于一个驱动电路基本上参数都是确定的,没有什么好改变的,隔直电容100nF左右,电感量1-10mH左右,磁芯大小只跟开关频率有关,频率大些就能选小点的磁芯 (5)、那么这里面有几个参数:Tr 上升时间,时间越短,也就是我们平常说的越陡,怎么才能做到这点,方波是由正弦波叠加二成,越到脉冲的边沿频率越高,而我们的变压器的分布电容和漏感组成低通滤波器,如国变压器绕制工艺不好,分布参数大,那么更多高频成分被滤除掉,那么就出现“丢波”那么上升沿就是斜线二不是直线了! (6)、那么怎么改变分布参数呢?首先我们知道绕组越接近磁心表面漏感越小,绕组匝数越少,越容易作到这点;另外磁心的电感系数越高、磁导率越高,导磁能力越好,漏感越小。那么达到要求的电感量或者是初级阻抗的匝数越少。所以我们大多驱动变压器、网络变压器都用高导材料来做。另外在一个变压器中分布电容和漏感是两个矛盾的参数,但是通过绕制方法可以折中处理。 (7)、

MOSFET驱动变压器设计详解

MOSFET驱动变压器设计详解 今天在研究全桥电路,资料和书上谈到的,大多数基于理想的驱动器(立即充电完成)。这里 一篇幅把MOS管驱动的来龙去脉搞搞清楚。 预计要分几个篇幅: 1.MOS管驱动基础和时间功耗计算 2.MOS管驱动直连驱动电路分析和应用 3.MOS管驱动变压器隔离电路分析和应用 4.MOS管网上搜集到的电路学习和分析 今天主要分析MOS管驱动变压器隔离电路分析和应用和MOS管驱动基础和时间功耗计算。 参考材料: 《Design And Application Guide For High Speed MOSFET Gate Drive Circuits》是一份很好的材料《MOSFET 驱动器与MOSFET 的匹配设计》也可以借鉴。 首先谈一下变压器隔离的MOS管驱动器: 如果驱动高压MOS管,我们需要采用变压器驱动的方式和集成的高边开关。 这两个解决方案都有自己的优点和缺点,适合不同的应用。 集成高边驱动器方案很方便,优点是电路板面积较小,缺点是有很大的导通和关断延迟。 变压器耦合解决方案的优点是延迟非常低,可以在很高的压差下工作。常它需要更多,缺点是需要很多的元件并且对变压器的运行有比较深入的认识。 变压器常见问题和与MOS管驱动相关的问题: 变压器有两个绕组,初级绕组和次级绕组实现了隔离,初级和次级的匝数比变化实现了电压缩放,对于我们的设计一般不太需要调整电压,隔离却是我们最注重的。 理想情况下,变压器是不储存能量的(反激“变压器”其实是耦合电感)。不过实际上变压器还是储存了少量能量在线圈和磁芯的气隙形成的磁场区域,这种能量表现为漏感和磁化电感。对于功率变压器来说,减少漏感可以减少能量损耗,以提高效率。MOS管驱动器变压器的平均功率很小,但是在开通和关闭的时候传递了很高的电流,为了减少延迟保持漏感较低仍然是必须的。 法拉第定律规定,变压器绕组的平均功率必须为零。即使是很小的直流分量可能会剩磁,最终导致磁芯饱和。这条规则对于单端信号控制的变压器耦合电路的设计有着重大影响。 磁芯饱和限制了我们绕组的伏秒数。我们设计变压器必须考虑最坏情况和瞬时的最大的伏秒数。(在运行状态下,最坏情况和瞬时的,最大占空比和最大电压输入同时发生的情况),唯一我们确定的是变压器有一个稳定的电源电压。 对于单端应用的功率变压器来说,很大一部分开关周期需要保留来保证磁芯的正确复位(正激变换器)。复位时间大小限制电路运行的占空比。不过由于采用交流耦合实现了双向磁化,即使对于单端MOS管驱动变压器也不是问题。

380v变220v隔离变压器

所谓:380V变220V隔离变压器是为适应进口设备在我国三相和单相电网而产生的现代电气工业品,380V 变压器可以转换各种电压去迎合国外进口机械设备,--因此220V变压器成为现代工业一个不可替代的中流砥柱---。 单相隔离变压器原理图: 我公司多年来采用优质材料和先进的工艺技术专业生产1KVA--1000KVA之间,SD/SG(YSD)系列单相、三相干式机械设备专用变压器,产品参照西门子公司同类产品最新研制开发,产品符合VDE0550、IEC439、JB5555、GB5226国际、国家标准。 SG系列三相干式变压器在电网中不仅具有变压功能,还可隔离电网对设备的三次谐波,保护机器产生的发热和绝缘材料的寿命减少。特别适合进口设备使用(380V进→220V出、380V 进→任何电压输出、220V进→任何电压输出)规格1KVA~1000KVA之间,SG、DG系列干式隔离变压器广泛适用于交流50~60HZ,输入、输出电压不超过500V的各种三相供电场合。广泛适用于交流50、60HZ,输入、输出电压不超过500V的各种供电场合。产品的各种输入、输出,电压高低,联接组别,调节抽头位置,绕组容量分配,次级绕组配备,是否要求带外壳等,均根据用户的要求进行精心的设计与制造。 三相隔离变压器实物图 >380V变220V变压器产品节能效益分析:技术支持(中国著名品牌)---YING SHI DAN-- 1.采用优质冷轧硅钢片叠装;采用特殊浸漆工艺处理,烘箱干燥!有效降低了运行时的震动和噪声;以及采用耐高温的绝缘材料设计等新工艺、新技术的引入,使变压器更加节能、更加宁静。节能低噪线圈留有通风槽,空气流动畅通,有效降低线圈温度。---上海英施丹电器-中国著名品牌 2.带外箱产品可带,脚轮(100KVA以下)电压表,电流表,散热风扇.

反激电源高频变压器参数计算方法

四、设计开关电源主要在变压器计算与画板 高频变压器参数计算方法 1﹚、磁通量与磁通密度相关公式: Ф = B * S⑴ Ф----- 磁通(韦伯) B ----- 磁通密度(韦伯每平方米或高斯) 1韦伯每平方米=104高斯 S ----- 磁路的截面积(平方米) B = H * μ⑵ μ----- 磁导率(无单位也叫无量纲) H ----- 磁场强度(伏特每米) H = I*N / l⑶ I ----- 电流强度(安培) N ----- 线圈匝数(圈T) l ----- 磁路长路(米) 2.电感中反感应电动势与电流以及磁通之间相关关系式: EL =⊿Ф / ⊿t * N⑷ EL = ⊿i / ⊿t * L⑸ ⊿Ф----- 磁通变化量(韦伯) ⊿i ----- 电流变化量(安培) ⊿t ----- 时间变化量(秒) N ----- 线圈匝数(圈T) L ------- 电感的电感量(亨) 由上面两个公式可以推出下面的公式: ⊿Ф / ⊿t * N = ⊿i / ⊿t * L 变形可得: N = ⊿i * L/⊿Ф 再由Ф = B * S可得下式: N = ⊿i * L / ( B * S )⑹ 且由⑸式直接变形可得: ⊿i = EL * ⊿t / L⑺ 联合⑴⑵⑶⑷同时可以推出如下算式: L =(μ* S )/ l * N2⑻ 这说明在磁芯一定的情况下电感量与匝数的平方成正比(影响电感量的因素) 3.电感中能量与电流的关系: QL = 1/2 * I2 * L⑼ QL -------- 电感中储存的能量(焦耳)

I -------- 电感中的电流(安培) L ------- 电感的电感量(亨) 4.根据能量守恒定律及影响电感量的因素和联合⑺⑻⑼式可以得出初次级匝数 比与占空比的关系式: N1/N2 = (E1*D)/(E2*(1-D))⑽ N1 -------- 初级线圈的匝数(圈) E1 -------- 初级输入电压(伏特) N2 -------- 次级电感的匝数(圈) E2 -------- 次级输出电压(伏特) 二.根据上面公式计算变压器参数: 1.高频变压器输入输出要求: 输入直流电压:200--- 340 V 输出直流电压:23.5V 输出电流: 2.5A * 2 输出总功率:117.5W 2.确定初次级匝数比: 次级整流管选用VRRM =100V正向电流(10A)的肖特基二极管两个,若初次级匝数比大则功率所承受的反压高;匝数比小则功率管反低,这样就有下式:N1/N2 = VIN(max) / (VRRM * k / 2)⑾N1 ----- 初级匝数VIN(max) ------ 最大输入电压k ----- 安全系数N2 ----- 次级匝数Vrrm ------ 整流管最大反向耐压 这里安全系数取0.9 由此可得匝数比N1/N2 = 340/(100*0.9/2) ≌7.6 3.计算功率场效应管的最高反峰电压: Vmax = Vin(max) + (Vo+Vd)/ N2/ N1⑿ Vin(max) ----- 输入电压最大值Vo ----- 输出电压 Vd ----- 整流管正向电压 Vmax = 340+(23.5+0.89)/(1/7.6) 由此可计算功率管承受的最大电压: Vmax ≌525.36(V) 4.计算PWM占空比: 由⑽式变形可得: D = (N1/N2)*E2/(E1+(N1 /N2*E2) D=(N1/N2)*(Vo+Vd)/Vin(min)+N1/N2*(Vo+Vd)⒀ D=7.6*(23.5+0.89)/200+7.6*(23.5+0.89) 由些可计算得到占空比D≌0.481 5.算变压器初级电感量: 为计算方便假定变压器初级电流为锯齿波,也就是电流变化量等于电流的峰值,也就是理想的认为输出管在导通期间储存的能量在截止期间全部消耗完。那么计算初级电感量就可以只以PWM的一个周期来分析,这时可由⑼式可以有如下推 导过程:

SG-30KVA三相干式隔离变压器

SG-30KVA三相干式隔离变压器技术参数: 上海英施丹电器技术部:孟祥SG-30KVA隔离变压器请您放心选购技术参数: 1)隔离变压器型号:SG-30KVA隔离变压器请您放心选购 2)变压器容量:30KVA 3)变压器品牌:上海英施丹 4)变压比:380V/220V(此参数根据客户的实际需要选择) 5)输入电压:380V 6)输入额定电流:45.6A 7)输出电压:220VAC±1% 8)输出额定电流:78.7A 9)电压调整率:+1.5% 10)连接组别:D/yn11 11)运行环境温度:-30~+40℃12)频率:50Hz 13)耐压:3kVAC/50Hz/60s(进、出线端子对外壳地),无击穿和放电现象14)噪声:<65dB(1m处)15)冷却方式:AN 16)绝缘等级:F/H级绝缘 17)17)防护等级:IP21 18)外形尺寸:请参考咨询 19)包装:木箱包装20)变压器性能:高性能 21)材质:铜芯、铝芯(客户自主选择) 22)设计加工周期:3~5个工作日 23)售后服务:国家三包1年,免费提供技术咨询,技术指导,安装指导

SG-30KVA三相干式变压器型号意义

S G-30KVA三相干式隔离变压器作用用隔离变压器建立新的中线-接地就可解除电网中共模干扰和其它中线的困扰,隔离变压器将三线△接线转换为四线Yo系统,加屏蔽就进一步免除了由变压器内部耦合的高频脉冲干扰和噪音,虽然有屏蔽的隔离变压器对各种N-G来的干扰(脉冲和高频噪声)能有效防止,但变压器必须正确妥善接地,十分严格,否则抗共模干扰将无效果。本公司为客户设计生产高质量的隔离变压器。SG-30KVA三相干式隔离变压器特性优点1.高度隔离2.N-G性能良好3.高度共模干扰抑制4.将△转换为Y或Y至△5.电压抽头容易转换 6.按用户的特殊性能要求设计SG-30KVA隔离变压器隔离变压器加装在稳压电源的应用一、在电源输入端接入隔离变压器(三角/星形)1、若电网三次 谐波和干扰信号比较严重,采用△/Yo隔离变压器,可以去掉三次谐波和

开关电源高频变压器AP法计算方法

AP表示磁心有效截面积与窗口面积的乘积。 计算公式为 AP=AwAe 式中,AP的单位是cm4;Aw为磁心可绕导线的窗口面积(cm2) Ae为磁心有效截面积(cm2),Ae≈Sj=CD,Sj为磁心几何尺寸的截面积,C 为舌宽,D为磁心厚度。根据计算出的AP值,即可查表找出所需磁心型号。下面介绍将AP法用于开关电源高频变压器设计时的公式推导及验证方法。 1 高频变压器电路的波形参数分析 开关电源的电压及电流波形比较复杂,既有输入正弦波、半波或全波整流波,又有矩形波(PWM波形)、锯齿波(不连续电流模式的一次侧电流波形)、梯形波(连续电流模式的一次侧电流波形)等。高频变压器电路中有3个波形参数:波形系数(Kf),波形因数(kf),波峰因数(kP)。 1)波形系数Kf 为便于分析,在不考虑铜损的情况下给高频变压器的输入端施加交变的正弦电流,在一次、二次绕组中就会产生感应电动势e。根据法拉第电磁感应定律,e=dΦ/dt=d( NABsinωt)/dt=NABoωcosωt其中N为绕组匝数,A为变压器磁心的截面积,B为交变电流产生的磁感应强度,角频率ω=2Πf。正弦波的电压有效值为

在开关电源中定义正弦波的波形系数Kf=√2*Π=4.44利用傅里叶级数不难求出方波的波形系数。 2)波形因数kf 为便于对方波、矩形波、三角波、锯齿波、梯形波等周期性非正弦波形进行分析,需要引入波形因数的概念。在电子测量领域定义的波形因数与开关电源波形系数的定义有所不同,它表示有效值电压 压(URMS)与平均值电压之比,为便于和Kf区分,这里用小写的kf表示,有公式 以正弦波为例, 这表明,Kf=4kf,二者相差4倍。 开关电源6种常见波形的参数见表1。因方波和梯形波的平均值为零,故改用电压均绝值来代替。对于矩形波,表示脉冲宽度,丁表示周期,占空比D=t/T。

LED驱动变压器的制作

中心议题: * 反激式开关电源变压器的设计步骤 解决方案: * 选定原边感应电压V * 确实原边电流波形的参数 * 选定变压器磁芯 * 计算变压器的原边匝数 * 确定次级绕组的参数,圈数和线径 反激式变压器是反激开关电源的核心,它决定了反激变换器一系列的重要参数,如占空比D,最大峰值电流,设计反激式变压器,就是要让反激式开关电源工作在一个合理的工作点上。这样可以让其的发热尽量小,对器件的磨损也尽量小。同样的芯片,同样的磁芯,若是变压器设计不合理,则整个开关电源的性能会有很大下降,如损耗会加大,最大输出功率也会有下降,下面我系统的说一下我算变压器的方法。 算变压器,就是要先选定一个工作点,在这个工作点上算,这个是最苛刻的一个点,这个点就是最低的交流输入电压,对应于最大的输出功率。下面我就来算了一个输入85V到265V,输出5V,2A 的电源,开关频率是100KHZ。 第一步就是选定原边感应电压VOR,这个值是由自己来设定的,这个值就决定了电源的占空比。可能朋友们不理解什么是原边感应电压,是这样的,这要从下面看起,慢慢的来, 这是一个典型的单端反激式开关电源,大家再熟悉不过了,来分析一下一个工作周期,当开关管开通的时候,原边相当于一个电感,电感两端加上电压,其电流值不会突变,而线性的上升,有公式上升了的I=Vs*ton/L,这三项分别是原边输入电压,开关开通时间,和原边电感量.在开关管关断的时候,原边电感放电,电感电流又会下降,同样要尊守上面的公式定律,此时有下降了的I=VOR*toff/L,这三项分别是原边感应电压,即放电电压,开关管关断时间,和电感量.在经过一个周期后,原边电感电流的值会回到原来,不可能会变,所以,有VS*TON/L=VOR*TOFF/L,,上升了的,等于下降了的,懂吗,好懂吧,上式中可以用D来代替TON,用1-D来代替TOOF,移项可得,D=VOR/(VOR+VS)。此即是最大占空比了。比如说我设计的这个,我选定感应电压为80V,VS为90V ,则D=80/(*80+90)=0.47

开关电源隔离驱动变压器设计方案

开关电源隔离驱动变压器设计 因为电子设备的电路变得更为复杂,故要求成熟的电气工程设 计参数具有更加临界的数值。在设计电路的每一个阶段,精确的工程计算是基本的要求。同时,在其零部件设计时,这一点也是同样重要的。所以,必须精心地设计开关电源(SMPS中门脉冲驱动变压器的每一个零部件。 门脉冲驱动变压器在开关电源中被要求用来控制电路之间的 同步动作。这些器件用来为开头电源半导件元器件如高压功率MOSFET或IGBTs提供电脉冲。这种变压器也用作电压隔离和阻抗匹配。门脉冲驱动变压器是用来驱动电子开关器件门电路的基本脉冲变压器。设计这类变压器时,是假定其脉冲的上升、下降和上冲时间都是最佳的值。使用中要辨别它们是门脉冲驱动变压器还是其它变压 在基础门脉冲驱动变压器设计中,存在一系列设计变数,其中 的每个变数由其专项应用决定。它们的一些通用简图及其相应的转换关系见图1所示

1^:2 1 :1 1 : 2 3 1-------- ---------- 3 11-14OT ??? ? 2OT - 2OT2OL 40120T . wuw* a I'ttngon. com -4 2— 4 6 ■4OT (a) (b) (c} Ifll 代&门!ft 11咏冲驳戍变!L器的嗎电Jfi细态 典型的门脉冲驱动变压器是用铁氧体磁心设计制造的,这样可以降低成本。常用磁心的外形大多数是EE EER ETD型。它们都是 由“E”型磁心和相应的骨架组成。这些骨架可以采用表面安装法或通 孔安装法装配。在有些情况下,也采用环形磁心设计制作门脉冲驱动变压器。典型的脉冲变压器设计所要求的参数列于表1。

高频变压器计算步骤精编版

高频变压器计算 (CCM模式) 反激式DC/DC变换电路 电路基本参数: Vo1=15V Io1=0.4A Vo2=-10V Io2=0.4A Vs=15V(范围10V~20V) Po=10W 设定参数: 1.电路工作频率(根据UC3843的特性,初步确定为50KHz),电路效率为G=75% 2.反激式变换器的工作模式CCM 3.占空比确定(Dmax=0.4) 4.磁芯选型(EE型) 设计步骤 (1)选择磁芯大小 Pin=Po/G=10/0.75=13.3W(查表),选择EE19磁芯 (2)计算导通时间 Dmax=0.4,工作频率fs=50KHz ton=8us (3)选择工作时的磁通密度 根据所选择的磁芯EE19(PC40材料)Ae=22mm2,Bmax=0.22T (4)计算原边匝数 Np=(Vs*ton)/(Bmax*Ae)=(10*8)/(0.22*22)=16.52,取整16 (5)计算副边绕组 以输出电压为15V为例进行计算,设整流二极管及绕组的压降为1V 15+1=16V 原边绕组每匝伏数=Vs/Np=10/16=0.625V/匝 副边绕组匝数Ns1=16/0.625=25.6,取整26 (6)计算选定匝数下的占空比;辅助输出绕组匝数 新的每匝的反激电压为:16/26=0.615V ton=(Ts*0.615)/(0.625+0.615)=9.92us 占空比D=9.92/20=0.496 对于10V直流输出,考虑绕组及二极管压降1V后为11V Ns2=11/0.615=17.88,取整17 (7)初级电感,气隙的计算 在周期Ts内的平均输入电流Is=Pin/Vs=13.3/10=1.33A 导通时间内相应的平均值为Iave=(Is*Ts)/ton=1.33*20/9.92=2.68A 开关管导通前的电流值Ip1=Iave/2=2.68/2=1.34A 开关管关闭前的电流值Ip2=3Ip1=1.34*3=4.02A 初级电感量Lp=Vs*&t/&i=10*9.92/2.68=37.01uH 气隙长度Lg=(u0*Np^2*Ae)/Lp=0.19mm

SG-11KVA三相干式隔离变压器380V220V变220V110V可以非标定制

45,0 前言: 一、变压器的用途和分类 变压器是一种能够改变交流电压的设备。除了用于变换电压之外,变压器还用于变换交流电流、变换阻抗以及改变相位等。 变压器的种类很多,分类方法也很多。(一)按容量可以把变压器分为(二)按用途可以把变压器分为1.电力变压器。包括: (1)升压变压器。(2)降压变压器。 按照容量分类 电压(kV ) 容量(kVA )中小型 小型≤355~500中型 630~6300大型≤1108000~63000特大型 ≥220 ≥3150 上海民恩电气有限公司荣誉出品

(3)配电变压器。用于配电网络,以满足生产和日常生活的要求。低压侧电压为400V(单相为230V)的变压器称为配电变压器,一般高压侧的电压为6~10kV。如果变压器高压侧电压为35kV(或66~110kV)的,则称为直配配电变压器,简称直配变。 (4)联络变压器。用于联络两变电所系统。 (5)厂用或所用变压器。发电厂或变电所自用或为厂矿企业专用。 2.仪用变压器。诸如电流互感器、电压互感器,作为测量和保护装置。 3.电炉变压器。有炼钢炉变压器、电压炉变压器、感应炉变压器。 4.试验变压器。 5.整流变压器。 6.调压变压器。 7.矿用变压器(防爆变压器)。 8.其他变压器。 (三)按相数可以把变压器分为 1.单相变压器。用于单相负载或三相变压器组。 2.三相变压器。用于三相负载。 SG-11KVA三相干式隔离变压器技术参数: 1)隔离变压器型号:SG-11KVA 2)变压器容量:11KVA 3)变压器品牌:上海民恩 4)变压比:380V/220V(此参数根据客户的实际需要选择) 5)输入电压:380V 6)输入额定电流:16.7A 7)输出电压:220VAC±1% 8)输出额定电流:28.8A 9)电压调整率:+1.5% 10)连接组别:D/yn11 11)运行环境温度:-30~+40℃ 12)频率:50Hz 13)耐压:3kVAC/50Hz/60s(进、出线端子对外壳地),无击穿和放电现象

三相干式隔离变压器

上海津中电器设备制造有限公司-SBK,SG三相干式隔离变压器 +概述APPLICATION 该系列上海津中三相干式隔离变压器适用于交流50/60HZ,电压1000V及以下的电路中,是低压成套开关设备及电气传动控制设备中三相电源变压器。 The series of three-phase adapts to transformer of AC 50/60Hz,voltage of 1000V or 1000V belows.lt is used in thecircuit and the three-phase power transformer in the low voltage switchgear and electrical transmission control device. +产品特点PRODUCT FEATURES 该系列上海津中三相干式隔离变压器可制成开启式和防护式,具有损耗低、噪音小、防火性能好和不污染环境等优点。 This series of three-phase transformer can be made into open type and protective type,lts advantages are low maintenance frequency.low sound,fire insulation performance and environmentally friendly,etc. +结构图片STRUCTURE LMAGE +技术参数TECHNICAL PARAMETERS 1.输入额定电压:三相AC 380V 220V 660V 440V 460V (按需提供) 2.输出额定电压:三相AC 380V 220V 208V 400V 110V 单相AC 220V (按需提供) 3.效率:≥95% 4.负载:80% 5.频率:50-60HZ 6.温升:≤80℃ 7.波形畸变:<0.1% 8.高压测试:2000V,1分钟无击穿 9.环境温度:-15℃—+40℃ 10.海拔高度:<1000M 11.安装场所应无严重影响变压器绝缘强度的气体蒸汽、化学沉积、灰尘、污垢及其它爆炸和腐蚀性介质。 12.凡不符合上述规定的特殊使用条件,应由使用单位和我厂协商确定。

如何计算高频变压器参数

如何计算高频变压器参数 一. 电磁学计算公式推导: 1.磁通量与磁通密度相关公式: Ф = B * S ⑴ Ф ----- 磁通(韦伯) B ----- 磁通密度(韦伯每平方米或高斯) 1韦伯每平方米=104高斯S ----- 磁路的截面积(平方米) B = H * μ ⑵ μ ----- 磁导率(无单位也叫无量纲) H ----- 磁场强度(伏特每米) H = I*N / l ⑶ I ----- 电流强度(安培) N ----- 线圈匝数(圈T) l ----- 磁路长路(米) 2.电感中反感应电动势与电流以及磁通之间相关关系式: EL =⊿Ф / ⊿t * N ⑷ EL = ⊿i / ⊿t * L ⑸ ⊿Ф ----- 磁通变化量(韦伯) ⊿i ----- 电流变化量(安培) ⊿t ----- 时间变化量(秒) N ----- 线圈匝数(圈T) L ------- 电感的电感量(亨) 由上面两个公式可以推出下面的公式: ⊿Ф / ⊿t * N = ⊿i / ⊿t * L 变形可得: N = ⊿i * L/⊿Ф 再由Ф = B * S 可得下式: N = ⊿i * L / ( B * S ) ⑹ 且由⑸式直接变形可得: ⊿i = EL * ⊿t / L ⑺ 联合⑴⑵⑶⑷同时可以推出如下算式: L =(μ* S )/ l * N2 ⑻ 这说明在磁芯一定的情况下电感量与匝数的平方成正比(影响电感量的因素)

3.电感中能量与电流的关系: QL = 1/2 * I2 * L ⑼ QL -------- 电感中储存的能量(焦耳) I -------- 电感中的电流(安培) L ------- 电感的电感量(亨) 4.根据能量守恒定律及影响电感量的因素和联合⑺⑻⑼式可以得出初次级匝数比与占空比的关系式: N1/N2 = (E1*D)/(E2*(1-D)) ⑽ N1 -------- 初级线圈的匝数(圈) E1 -------- 初级输入电压(伏特) N2 -------- 次级电感的匝数(圈) E2 -------- 次级输出电压(伏特) 二. 根据上面公式计算变压器参数: 1. 高频变压器输入输出要求: 输入直流电压: 200--- 340 V 输出直流电压: 23.5V 输出电流: 2.5A * 2 输出总功率: 117.5W 2. 确定初次级匝数比: 次级整流管选用VRRM =100V正向电流(10A)的肖特基二极管两个,若初次级匝数比大则功率所承受的反压高匝数比小则功率管反低,这样就有下式: N1/N2 = VIN(max) / (VRRM * k / 2) ⑾ N1 ----- 初级匝数 VIN(max) ------ 最大输入电压 k ----- 安全系数 N2 ----- 次级匝数 Vrrm ------ 整流管最大反向耐压 这里安全系数取0.9 由此可得匝数比N1/N2 = 340/(100*0.9/2) ≌ 7.6 3. 计算功率场效应管的最高反峰电压: Vmax = Vin(max) + (Vo+Vd)/ N2/ N1 ⑿ Vin(max) ----- 输入电压最大值 Vo ----- 输出电压 Vd ----- 整流管正向电压 Vmax = 340+(23.5+0.89)/(1/7.6) 由此可计算功率管承受的最大电压: Vmax ≌ 525.36(V)

20170502-开关电源中的变压器隔离驱动电路(二)

开关电源中的变压器隔离驱动电路(二) 普高(杭州)科技开发有限公司 张兴柱 博士 图1(a)是另一种隔离驱动电路,其原边类似于不对称半桥中的接法,副边的电容和二极管 (a) (b) 图1: 隔离驱动电路#2 来实现隔离后信号的恢复,当原边和副边匝数相同时,该隔离驱动电路在二极管D1上的波形将与隔离前的驱动信号具有完全相同的形状,而且其幅度为Vcc_s 。2R 、3R 、1ZD 的作用与隔离驱动电路#1中对应的元件类似。这个隔离驱动电路的占空比没有限制,其变压器对称地工作于B-H 的I 、III 象限,变压器的激磁电流平均值为零。如前面所说的,该隔离驱动变压器的设计可先按原则选好铁芯的材料和铁芯的形状及尺寸,然后按下面的公式计算匝数: 8_102)1(××?= s c m s cc p f A B V D D N (匝) 其中:sat m B B <,为工作磁密幅度,单位(Gass );c A 为所选铁芯的截面积,单位2)(cm ,D 为驱动信号的占空比,s f 驱动信号的频率,单位为(Hz ) ,s cc V _为隔离驱动电路原边供

电电源,单位(V ),显然在5.0=D 时,上式最大,所以有: 8_10125.0××= s c m s cc p f A B V N (匝) 对计算的匝数取整数,并取p s N N =,然后在所选择的铁芯上按安规要求绕制这两个绕组,看看是否可以绕下,如果能够绕下,且实验波形没有失真,则该隔离变压器的设计就是成功的,否则就要选择一个大一些的铁芯来重新进行计算。从变压器匝数计算公式可知,同样频率、同样截面积的铁芯,在隔离驱动电路#2中的变压器匝数会远少于隔离驱动电路#1中(昨天介绍的)的变压器匝数,所以当处理的功率相同时,隔离驱动电路#2中的变压器会比隔离驱动电路#1中的变压器小。 图1(a)的隔离驱动电路,在产品的大动态过程或电源保护后再恢复工作的过程中,常会因为二极管1D 的没有及时导通,而导致其控制的MOSFET 不能被可靠关断,从而损坏主电路。图1(b)是用一个PNP 三极管3Q 、一个电阻4R 和一个电容3C 组成的电路来代替二极管1D ,以保证只要变压器的副边一有负电压,三极管3Q 就会立即导通,从而确保其控制的MOSFET 无论在什么样的大动态下,都能可靠关断。

开关电源-高频-变压器计算设计

要制造好高频变压器要注意两点: 一是每个绕组要选用多股细铜线并在一同绕,不要选用单根粗铜线,简略地说便是高频交流电只沿导线的表面走,而导线内部是不走电流的实习是越挨近导线中轴电流越弱,越挨近导线表面电流越强。选用多股细铜线并在一同绕,实习便是为了增大导线的表面积,然后更有效地运用导线。 二是高频逆变器中高频变压器最好选用分层、分段绕制法,这种绕法首要目的是削减高频漏感和降低分布电容。 1、次级绕组:初级绕组绕完,要加绕(3~5 层绝缘垫衬再绕制次级绕组。这样可减小初级绕组和次级绕组之间分布电容的电容量,也增大了初级和次级之间的绝缘强度,契合绝缘耐压的需求。减小变压器初级和次级之间的电容有利于减小开关电源输出端的共模打扰。若是开关电源的次级有多路输出,而且输出之间是不共地的为了减小漏感,让功率最大的次级接近变压器的初级绕组。 若是这个次级绕组只要相对较少几匝,则为了改善耦合状况,仍是应当设法将它布满完好的一层,如能够选用多根导线并联的方法,有助于改善次级绕组的填充系数。其他次级绕组严密的绕在这个次级绕组的上面。当开关电源多路输出选用共地技能时,处置方法简略一些。次级能够选用变压器抽头方式输出,次级绕组间不需要采用绝缘阻隔,从而使变压器的绕制愈加紧凑,变压器的磁耦合得到加强,能够改善轻载时的稳压功能。 2、初级绕组:初级绕组应放在最里层,这样可使变压器初级绕组每一匝用线长度最短,从而使整个绕组的用线为最少,这有效地减小了初级绕组自身的分布电容。通常状况下,变压器的初级绕组被规划成两层以下的绕组,可使变压器的漏感为最小。初级绕组放在最里边,使初级绕组得到其他绕组的屏蔽,有助于减小变压器初级绕组和附近器材之间电磁噪声的相互耦合。初级绕组放在最里边,使初级绕组的开始端作为衔接开关电源功率晶体管的漏极或集电极驱动端,可削减变压器初级对开关电源其他有些电磁打扰的耦合。 3、偏压绕组:偏压绕组绕在初级和次级之间,仍是绕在最外层,和开关电源的调整是依据次级电压仍是初级电压进行有关。若是电压调整是依据次级来进行的则偏压绕组应放在初级和次级之间,这样有助于削减电源发生的传导打扰发射。若是电压调整是依据初级来进行的则偏压绕组应绕在变压器的最外层,这可使偏压绕组和次级绕组之间坚持最大的耦合,而与初级绕组之间的耦合减至最小。 初级偏压绕组最佳能布满完好的一层,若是偏压绕组的匝数很少,则能够采用加粗偏压绕组的线径,或许用多根导线并联绕制,改善偏压绕组的填充状况。这一改善方法实际上也改善了选用次级电压来调理电源的屏蔽才干,相同也改善了选用初级电压来调理电源时,次级绕组对偏压绕组的耦合状况。 高频变压器匝数如何计算?很多设计高频变压器的人都会有对于匝数的计算问题,那么我们应该

高频变压器参数计算方法

高频变压器参数计算 一.电磁学计算公式推导: 1.磁通量与磁通密度相关公式: Ф = B * S ⑴ Ф ----- 磁通(韦伯) B ----- 磁通密度(韦伯每平方米或高斯) 1韦伯每平方米=104高斯 S ----- 磁路的截面积(平方米) B = H * μ ⑵ μ ----- 磁导率(无单位也叫无量纲) H ----- 磁场强度(伏特每米) H = I*N / l ⑶ I ----- 电流强度(安培) N ----- 线圈匝数(圈T) l ----- 磁路长路(米) 2.电感中反感应电动势与电流以及磁通之间相关关系式: E L =⊿Ф / ⊿t * N ⑷ E L = ⊿i / ⊿t * L ⑸ ⊿Ф ----- 磁通变化量(韦伯) ⊿i ----- 电流变化量(安培) ⊿t ----- 时间变化量(秒) N ----- 线圈匝数(圈T) L ------- 电感的电感量(亨) 由上面两个公式可以推出下面的公式: ⊿Ф / ⊿t * N = ⊿i / ⊿t * L 变形可得: N = ⊿i * L/⊿Ф 再由Ф = B * S 可得下式: N = ⊿i * L / ( B * S ) ⑹ 且由⑸式直接变形可得: ⊿i = E L * ⊿t / L ⑺ 联合⑴⑵⑶⑷同时可以推出如下算式: L =(μ* S )/ l * N2 ⑻ 这说明在磁芯一定的情况下电感量与匝数的平方成正比(影响电感量的因素) 3.电感中能量与电流的关系: Q L = 1/2 * I2 * L ⑼ Q L -------- 电感中储存的能量(焦耳) I -------- 电感中的电流(安培) L ------- 电感的电感量(亨) 4.根据能量守恒定律及影响电感量的因素和联合⑺⑻⑼式可以得出初次级匝数比与占空比的关系式: N1/N2 = (E1*D)/(E2*(1-D)) ⑽ N1-------- 初级线圈的匝数(圈) E1-------- 初级输入电压(伏特) N2-------- 次级电感的匝数(圈) E2-------- 次级输出电压(伏特)

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