高频变压器

高频变压器
高频变压器

1:高频变压器

高频变压器是工作频率超过中频(10kHz)的电源变压器,主要用于高频开关电源中作高频开关电源变压器,也有用于高频逆变电源和高频逆变焊机中作高频逆变电源变压器的。高频变压器是作为开关电源最主要的组成部分,高频变压器各个绕组线圈的匝数比例则决定了输出电压的多少。在开关电源中,高频变压器是进行能量储存和传输的重要部件。一个高频变压器应具有漏感小、线圈分布电容小,各线圈之间的耦合电容也要小的特点。按工作频率高低,可分为几个档次:10kHz- 50kHz、50kHz-100kHz、100kHz~500kHz、500kHz~1MHz、1MHz以上。

3:工作原理

变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流)。

变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成,线圈有两个或两个以上的绕组,其中接电源的绕组叫初级线圈,其余的绕组叫次级线圈。

4:用途

高频变压器是工作频率超过中频(10kHz)的电源变压器,主要用于高频开关电源中作高频开关电源变压器,也有用于高频逆变电源和高频逆变焊机中作高频逆变电源变压器的。按工作频率高低,可分为几个档次:10kHz- 50kHz、50kHz-100kHz、100kHz~500kHz、500kHz~1MHz、1MHz以上。传送功率比较大的情况下,功率器件一般采用 IGBT,由于IGBT存在关断电流拖尾现象,所以工作频率比较低;传送功率比较小的,可以采用MOSFET,工作频率就比较高。

5:制造工艺

高频变压器的制造工艺要点之一:

绕线

A 确定BOBBIN的参数

B 所有绕线要求平整不重叠为原则

C 单组绕线以单色线即可,双组绕线必需以双色线或开线浸锡来分脚位,以免绕错

D 横跨线必需贴胶带隔离

1. 疏绕完全均匀疏开

2. 密绕排线均匀紧密

3. 线圈两边与绕线槽边缘保持足够的安全距离A,B

4. 套管长度必须足够,一端伸入绕线管的安全胶带以内,另一端伸出BOBBIN上沿面,但不得靠近PIN

5. 最外层胶带切割在铁芯组合面,切割处必须被铁芯覆盖。

6. 胶带边缘与绕线槽平齐,胶带不歪斜,不反摺不破损。

7. 跨越线底下须贴胶带,保持跨越线与底下线圈绝缘。

高频变压器的制造工艺要点之二。

缠线

A 立式BOBBIN

粗线: 0.8φ以上缠线1圈

细线0.2-0.8φ缠线1.5圈

极细线0.2φ以下缠线2-3圈

立式BOBBIN缠法之原则:缠线尽量压到底以不超过凸点为原则。

B 卧式BOBBIN :约缠2-3圈,疏绕不要压到底,以免焊锡时烫伤BOBBIN,如果有宽度限制且规格严格时才用此方式,将缠线压到底后焊锡,再剪边PIN,以减少整个变压器的宽度。

C 横式(卧式,BOBBIN之缠法:约缠2-3圈疏绕,不要压到底以免焊锡时烫伤BOBBIN。

注:如果产品有宽度限制且规格紧必须将缠线部分剪短时为特例,此时即必须将缠线尽量压到底。

高频变压器的制造工艺要点之三:

套管

一般套管之位置规则:

A 外部:套管未端与PIN之距离愈短愈好,但切记绝对不可将套管缠在PIN上会造成空焊现象。

B 内部:a无边墙配合,平贴BOBBIN约1/2L的长度

B有边墙配合,套管一定要在档墙内。

档墙胶带(margin tape)其宽度及材料不可任意更换,因为在设计变压器时其宽度及材质都是涉及安规需特别注意。

档墙胶带之宽度:一般需与绕线绕组的高度等高,以防止在绕线时铜线叠在假墙上,但如果因装core 困难时有时会包约1/2-3/4的高度,但以绕线不叠在假墙为原则.

技巧: 有时因出入线粗又有套管时如果会影响其厚度时可采用跳过引出线的做法,此时要特别注意套管的位置,一定要有足够安全距离(深入假墙之宽度)

此点一定要深入假墙内有时因假墙缺口较大时或铜箔与M/F并绕时,无明显判别是否深入假墙或线上M/T时必须选用与M/T同宽度的安全棒,每颗进行测量.

高频变压器的制造工艺要点之四:

铜片之绕制原则,一般有以下几种方式:

A 一圈不接引线,头尾不可短路,头尾之间有绝缘材料隔离

B 一圈接引线,胶带宽度必需大于铜片的宽度,

C 一圈以上之铜片两根引线

D 中间抽拓型之铜片,三根引线

高频变压器的制造工艺要点之五:

理线

1)直立式理线标准

A细线,粗线均需理满一圈以上,理线位置介于底座与凸台的2/3高处(不足者增加理线圈数)B线头长不可超过相邻两脚距离的一半且最长不可超过1mm。

C多组线并绕理线,细线放在最上层且不可理完一股再理另外一股。

D如有套管时,套管的长度不低于底座

E同槽不同脚理线时,同向而绕则。

2)卧式理线标准

A理线平均分布在脚上,线头至少要超过线脚的一半(不足者增加理线圈数补足,但最多不可超过线脚长)

B理线自脚根部理起螺旋向上且最少理满一圈以上。

C线头长不可超过相邻两脚距离的一半且最长不可超过1mm。

D多组线并绕理线,细线放在最上层且不可理完一股再理另外一股。

E同槽不同脚理线时,同向而绕则可以且套管的长度不低于底座,不靠近PIN。

高频变压器的制造工艺要点之六:

焊锡

1)焊锡后PIN脚平整光滑,不沾异物。

2)线头不高于凸点。

3)焊锡后BOBBIN完整,无容损及脚短现象。

4)焊油(助焊剂)残留少,无沾锡,无短路。

5)胶带无容损。

6)焊锡最少焊满一圈。

7)焊锡后不能有横向锡尖。

高频变压器的制造工艺要点之七:

组合

1)铁芯组合面平整,无歪斜。

2) BOBBIN,CORE,接线脚保持整洁,无沾附杂质及胶类。

3)认清有GAP的CORE放在哪个方向。

4) EE,EI,UU型CORE最大歪斜不可大于0.5mm或1/10CORE宽度。

6:技术参数

额定功率:1000/10000(KVA)

高频变压器

效率(η):97% 冷却形式:干式

电压比:400/220(V) 铁心形式:R型

外形结构:立式电源相数:单相

冷却方式:自然冷式平吕特性:高频

防潮方式:开放式应用范围:特种

绕组数目:双绕组铁心结构:心式

7:保护装置

高频变压器微机保护装置总结了国内外同行多年应用经验基础上,结合国内综合自动化系统的实际特点,开发研制的集保护、监视、控制、通信等多种功能于一体的电力自动化高新技术产品,是构成智能化高频变压器的理想电器单元。

保护装置属性

适用范围:主要适用于10KV等用户工程;

保护功能:集20余种保护功能于一体,0.5级测量精度的通用型保护装置;

保护单元:线路、主变后备、电动机、电容器、电抗器、备自投、PT、非电量;

产品外观:100mm超薄机身特别适用于环网柜等柜体,也适用于KYN28等中置柜等;

产品材质:合金外壳,抗电磁干扰测试符合国家标准;

操作回路:不带防跳、可与各种自带防跳的开关配合使用;

通讯:自行选配带、或不带RS485通讯接口;

8:变压器设计

在高频变压器设计时,变压器的漏感和分布电容必须减至最小,因为开关电源中高频变压器传输的是高频脉冲方波信号。在传输的瞬变过程中,漏感和分布电容会引起浪涌电流和尖峰电压,以及顶部振荡,造成损耗增加。虽然在开关晶体管的漏极上增加钳位和吸收电路可以克服尖峰电压,但过大的尖峰会导致钳位和吸收电路损耗的增加,使开关电源的效率降低,严重时会导致功率开关管的损坏。通常变压器的漏感,控制为初级电感量的1%~3%。

2.1 初级线圈的漏感

变压器的漏感是由于初级线圈和次级线圈之间,层与层之间,匝与匝之间磁通没有完全耦合而造成的。在变压器绕制加工中可采取下列措施。

(1) 尽量减少绕组的匝数,选用高饱和磁感应强度、低损耗的磁性材料。

(2)增加线圈尺寸的高度和宽度之比。

(3)尽可能减小绕组间的绝缘厚度,但必须保证变压器本身有足够绝缘强度。

(4)采用分层交叉绕制方式绕制初级、次级绕组。

(5)采用环型磁心变压器时,不管初级、次级绕组的匝数有多少,在绕制绕组时,均沿环型圆周均匀分布地绕制。对于大电流工作状态下的环型磁心变压器,采用多绕组并联方式绕制,并且尽可能地减小线径。

(6)改善线圈之间的耦合程度。

(7)在输入电压不太高的情况下,初级、次级绕组采用双线并绕的加工工艺。

其中减少初级线圈的匝数及增加线圈尺寸的高度和宽度之比,与所选择的磁心形状有关。如果磁心放置线圈的心柱尺寸足够大,足以能使初级绕成两层,甚至绕成一层的话,就可以有效地减小初级的漏感及分布电容的值。高频变压器适于采用中间心柱较长的磁心,不适合采用矮胖形状的磁心。在上述措施中变压器绕组的匝数不能减得太少,否则当输入电压太高,或者脉冲太宽时,会引起磁心饱和,导致变压器绕组的电感值急剧降低,绕组对交流电流的限流作用降低,严重时进入短路状态,在微秒的时间里,有几十乃至几百安培的电流通过半导体器件,使之失效。

2.2 分布电容

变压器绕组线匝之间,同一绕组的上、下层之间,不同绕组之间,绕组与屏蔽层(或磁心)之间形成的电容称为分布电容。开关变压器分布电容主要由下面几部分组成。

(1) 各绕组与屏蔽层(或磁心)之间的分布电容。

(2)各绕组线匝之间的分布电容。

(3)绕组与绕组之间的分布电容。

(4)各绕组的上、下层之间的分布电容。

在开关电源的晶体管通、断期间,线圈的分布电容被反复地充电和放电,其能量都被钳位和吸收电路所消耗,降低了开关电源的效率。此外,线圈的分布电容还与线圈的漏感一起形成LC振荡,产生振铃噪声。要减小分布电容可以采取下列措施:

(1) 绕组进行分段绕制;

(2)正确安排绕组的极性,以减小各绕组之间的电位差;

(3)初级、次级绕组之间增加静电屏蔽措施;

(4)选择漏磁势组数M=4。

3 绕组加工

3.1 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。在通常情况下,变压器的初级绕组被设计成两层以下的绕组,可使变压器的漏感为最小。

初级绕组放在最里面,使初级绕组得到了其他绕组的屏蔽,有助于减小变压器初级绕组和邻近器件之间电磁噪声的相互耦合。

初级绕组放在最里面,使初级绕组的起始端作为连接开关电源功率晶体管的漏极或集电极驱动端,可减少变压器初级对开关电源其他部分电磁骚扰的耦合。

3.2 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,符合绝缘耐压的要求。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骚扰。

如果开关电源的次级有多路输出,并且输出之间是不共地的,为了减小漏感,让功率最大的次级靠近变压器的初级绕组。如果这个次级绕组只有相对较少几匝,则为了改进耦合情况,还是应当设法将它布满完整的一层,如可以采用多根导线并联的办法,有助于改进次级绕组的填充系数。其他次级绕组紧密的绕在这个次级绕组的上面。

当开关电源多路输出采用共地技术时,处理方法简单一些。次级可以采用变压器抽头形式输出,次级绕组间不需要采取绝缘隔离,从而使变压器的绕制更加紧凑,变压器的磁耦合得到加强,能够改善轻载时的稳压性能。

3.3 偏压绕组

偏压绕组绕在初级和次级之间,还是绕在最外层,和开关电源的调整是根据次级电压还是初级电压进行有关。如果电压调整是根据次级来进行的,则偏压绕组应放在初级和次级之间,这样有助于减少电源产生的传导骚扰发射。如果电压调整是根据初级来进行的,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保持最大的耦合,而与初级绕组之间的耦合减至最小。初级偏压绕组最好能布满完整的一层,如果偏压绕组的匝数很少,则可以采取加粗偏压绕组的线径,或者用多根导线并联绕制,改进偏压绕组的填充情况。这一改进措施实际上也改进了采用次级电压来调节电源的屏蔽能力,同样也改进了采用初级电压来调节电源时,次级绕组对偏压绕组的耦合情况。

高频变压器的分析与设计.

高频链中高频变压器的分析与设计 文章作者:四川成都西南交通大学龙海峰郭世明江苏南京国电南京自动化股份有限公司呙道静文章类型:设计应用文章加入时间:2004年9月6日14:54 文章出处:电源技术应用 摘要:高频链逆变技术用高频变压器代替传统逆变器中笨重的工频变压器,大大减小了逆变器的体 积和重量。在高频链的硬件电路设计中,高频变压器是重要的一环。叙述了高频变压器的设计过程。 实验结果证明该设计满足要求。 关键词:高频链;高频变压器;逆变器 引言 MESPELAGE于1977年提出了高频链逆变技术的新概念[1]。高频链逆变技术与常规的逆变技术最 大的不同,在于利用高频变压器实现了输入与输出的电气隔离,减小了变压器的体积和重量。近年来, 高频链技术引起人们越来越多的兴趣。 1 概述 图1是传统的逆变器框图。其缺点是采用了笨重庞大的工频变压器和滤波电感,导致效率低,噪 音大,可靠性差。另外,谐波含量大,波形畸变严重,与要求的优质正弦波相差甚远。

图2所示为电压源高频链逆变器的框图,该方案是当今研究的最先进方案[2],也是本文中采用的方案。采用此方案有其一系列的优点,诸如,以小型的高频变压器替代工频变压器;只有两级功率变换;正弦波质量高;控制灵活等。高频变压器是高频链的核心部件,肩负着隔离和传输功率的重任,其性能好坏直接决定逆变器的性能好坏。不合格的变压器温升高,效率低,漏感严重,输出波形畸变大,直接影响电路的稳定性和可靠性,甚至损坏开关器件,导致实验失败。 2 高频变压器的设计 设计高频变压器首先应该从磁芯开始。开关电源变压器磁芯多是在低磁场下使用的软磁材料,它有较高磁导率,低的矫顽力,高的电阻率。磁导率高,在一定线圈匝数时,通过不大的激磁电流就能承受较高的外加电压,因此,在输出一定功率要求下,可减轻磁芯体积。磁芯矫顽力低,磁滞面积小,则铁耗也少。高的电阻率,则涡流小,铁耗小。各种磁芯物理性能及价格比如表1所列。铁氧体材料是复合氧化物烧结体,电阻率很高,适合高频下使用,但Bs值比较小,常使用在开关电源中。本文采用的就是铁氧体材料。 表1 各种磁芯特性比较表

反激变压器的详细公式的计算

单端反激开关电源变压器设计 单端反激开关电源的变压器实质上是一个耦合电感,它要承担着储能、变压、传递能量等工作。下面对工作于连续模式和断续模式的单端反激变换器的变压器设计进行了总结。 1、已知的参数 这些参数由设计人员根据用户的需求和电路的特点确定,包括:输入电压V in、输出电压V out、每路输出的功率P out、效率η、开关频率f s(或周期T)、线路主开关管的耐压V mos。 2、计算 在反激变换器中,副边反射电压即反激电压V f与输入电压之和不能高过主开关管的耐压,同时还要留有一定的裕量(此处假设为150V)。反激电压由下式确定: V f=V Mos-V inDCMax-150V 反激电压和输出电压的关系由原、副边的匝比确定。所以确定了反激电压之后,就可以确定原、副边的匝比了。 N p/N s=V f/V out 另外,反激电源的最大占空比出现在最低输入电压、最大输出功率的状态,根据在稳态下,变压器的磁平衡,可以有下式: V inDCMin?D Max=V f?(1-D Max) 设在最大占空比时,当开关管开通时,原边电流为I p1,当开关管关断时,原边电流上升到I p2。若I p1为0,则说明变换器工作于断续模式,否则工作于连续模式。由能量守恒,我们有下式: 1/2?(I p1+I p2)?D Max?V inDCMin=P out/η 一般连续模式设计,我们令I p2=3I p1 这样就可以求出变换器的原边电流,由此可以得到原边电感量: L p= D Max?V inDCMin/f s?ΔI p 对于连续模式,ΔI p=I p2-I p1=2I p1;对于断续模式,ΔI p=I p2 。 可由A w A e法求出所要铁芯: A w A e=(L p?I p22?104/ B w?K0?K j)1.14 在上式中,A w为磁芯窗口面积,单位为cm2 A e为磁芯截面积,单位为cm2 L p为原边电感量,单位为H I p2为原边峰值电流,单位为A B w为磁芯工作磁感应强度,单位为T K0为窗口有效使用系数,根据安规的要求和输出路数决定,一般为0.2~0.4 K j为电流密度系数,一般取395A/cm2 根据求得的A w A e值选择合适的磁芯,一般尽量选择窗口长宽之比比较大的磁芯,这样磁芯

电子变压器的工作原理 电子变压器材料及分类

电子变压器的工作原理电子变压器材料及分类 电子变压器简介 电子变压器,输入为AC220V,输出为AC12V,功率可达50W。它主要是在高频电子镇流器电路的基础上研制出来的一种变压器电路,其性能稳定,体积小,功率大,因而克服了传统的硅钢片变压器体大、笨重、价高等缺点。 电子变压器工作原理 工作原理与开关电源相似,二极管VD1~VD4构成整流桥把市电变成直流电,由振荡变压器T1,三极管VT1、VT2组成的高频振荡电路,将脉动直流变成高频电流,然后由铁氧体输出变压器T2对高频高压脉冲降压,获得所需的电压和功率。R1为限流电阻。电阻R2、电容C1和双向触发二极管VD5构成启动触发电路。三极管VT1、VT2选用S13005,其B为15~20倍。也可用C3093等BUceo>=35OV 的大功率三极管。触发二极管VD5选用32V左右的DB3或VR60。振荡变压器可自制,用音频线绕制在H7X10X6的磁环上。TIa、T1b绕3匝,Tc绕1匝。铁氧体输出变压器T2也需自制,磁心选用边长27mm、宽20mm、厚10mm的EI型铁氧体。T2a用直径为0.45mm高强度漆包线绕100匝,T2b用直径为1.25mm 高强度漆包线绕8匝。二极管VD1~VD4选用IN4007型,双向触发二极管选用DB3型,电容C1~C3选用聚丙聚酯涤纶电容,耐压250V。 电路工作时,A点工作电压约为12V;B点约为25V;C点约为105V;D点约为10V。如果电压不满足上述数值,或电路不振荡,则应检查电路有无错焊、漏焊或虚焊。然后再检查VT1、VT2是否良好,T1a、T1b的相位是否正确。整个电路装调成功后,可装入用金属材料制作的小盒内,发利于屏蔽和散热,但必须注意电路与外壳的绝缘。引外,改变T2a、b二线圈的匝数,则可改变输出的高频电压。 电子变压器作用 在电子线路中起着升压、降压、隔离、整流、变频、倒相、阻抗匹配、逆变、储能、滤波等作用。 电子变压器分类 A按工作频率分类: 工频变压器:工作频率为50Hz或60Hz 中频变压器:工作频率为400Hz或1KHz 音频变压器:工作频率为20Hz或20KHz

高频变压器绕法

高频变压器绕法 高频变压器的两种基本绕法:顺序绕法和三明治绕法。 普通顺序绕法: 一般的单输出电源,变压器分为3个绕组,初级绕组Np,次级绕组Ns,辅助电源绕组Nb,绕制的顺序是:Np--Ns--Nb 此种绕法工艺简单,易于控制磁芯的各种参数,一致性较好,绕线成本低,适用于大批量的生产,但漏感稍大,而耦合电容小,EMI比较好故适用于对漏感不敏感的小功率场合,一般功率小于30~40W的电源中普遍实用这种绕法。 三明治绕法: 三明治绕法久负盛名,几乎每个做电源的人都知道这种绕法,但真正对三明治绕法做过深入研究的人,应该不多 相信很多人都吃过三明治,就是两层面包中间夹一层奶油。顾名思义,三明治绕法就是两层夹一层的绕法。由于被夹在中间的绕组不同,三明治又分为两种绕法:初级夹次级,次级夹初级。

如上图,顺序为Np/2-Ns-Np/2-Nb,此种绕法有量大优点 这样有利于初次级的耦合,减少漏感;还有利于绕线的平整度;最后一个好处是,供电绕组电压变化受次级的负载影响较小,更稳定。 由于增加了初次级的有效耦合面积,可以极大的减少变压器的漏感,而减少漏感带来的好处是显而易见的:漏感引起的电压尖峰会降低,这就使MOSFET的电压应力降低,同时,由MOSFET与散热片引起的共模干扰电流也可以降低,从而改善EMI; 由于在初级中间加入了一个次级绕组,所以减少了变压器初级的层间电容,而层间电容的减少,就会使电路中的寄生振荡减少,同样可以降低MOSFET与次级整流管的电压电流应力,改善EMI。 缺点:由于初次级有两个接触面,绕组耦合电容比较大,所以EMI又比较难过。

如上图,顺序为Ns/2,Np,Ns/2,Nb。当输出是低压大电流时,一般采用此种绕法,其优点有二: 1、可以有效降低铜损引起的温升:由于输出是低压大电流,故铜损对导线的长度较为敏感,绕在内侧的Ns/2可以有效较少绕线长度,从而降低此Ns/2绕组的铜损及发热。外层的Ns/2虽说绕线相对较长,但是基本上是在变压器的外层,散热良好故温度也不会太高。 2、可以减少初级耦合至变压器磁芯高频干扰。由于初级远离磁芯,次级电压低,故引起的高频干扰小。

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

高频开关电源变压器的动态测试

高频开关电源变压器的动态测试 (JP2581B+JP619B材料功耗测量系统应用笔记之一) 1 引言 目前,对高频开关电源变压器电磁参数‘测试’大约使用两种方法:一种是用LCR表测量一些基本电磁参数,例如,开关电源变压器初次级电感、漏感、分布电容、绕组直流电阻以及匝比、相位等,我们称这种测试方法为’静态’测试;一种是将开关电源变压器放到主机上考核其工作情况,对已经定型生产的开关电源变压器,为考核外购磁芯质量,通过测量变压器工作温升判断磁芯的损耗比较直观简便。前一种方法因在弱场、低频低磁感应强度(例如Bm<0.25mT、f=1kHz)下测量,由于磁性材料特性的非线性、不可逆和对温度敏感,其在强场下工作与在弱场情况下工作电磁特性有很大不同。弱场下测量结果不能反映磁性器件工作在强场下的情况;后一种方法虽随主机在强场下应用,但不能得到被测器件电磁参数。磁芯损耗需要专用仪器才能测量。 高频开关电源变压器的上述测试分析现状影响了此类器件的开发和生产。 需要开发一种仪器或测试系统,这种测试系统能够模拟实际工作条件,完成对高频开关电源变压器主要电磁参数分析,例如,各种负载(包括满载和空载)情况下变压器初级复数阻抗z、有效初级电感L,通过功率Pth、功率损耗PT、传输效率η以及在指定频率下磁芯的传输功率密度等,我们称这种模拟实际工作条件的测试为‘动态’测试。作为磁性器件综合测试系统,还要求具有对磁芯材料功率损耗分析功能。在电磁机器进一步小型化、高频化和采用高密度组装情况下对器件进行‘动态’分析,对加速象高频开关电源之类的电磁器件开发、提高器件质量显得特别重要。 2 测试系统简介 JP2581B+JP619B材料功耗及器件功率测量系统是一种交流电压、电流和功率精密测量装置。其主要测量功能、指标和测量精度非常适用于磁性材料和磁性器件(例如,开关电源变压器)研究开发和磁芯产品快速检测。该系统配套完整,自成体系,无需用户增加额外投资,系统主要测试功能如下: 1、软磁材料及器件交流功率损耗(总功耗PL , 质量比功耗 Pcm , 体积比功耗 Pcv)测量; 2、磁性材料振幅磁导率μa测量; 3、磁芯(有效)振幅磁导率(μa)e测量; 磁芯因素(AL)e.测量 以上测量均符合IEC367--1(或GB9632--88)标准中推荐的测量方法。 4、电感、电容及组成器件(例如,开关电源变压器)等效电磁参数的动态测量和分析; 5、由测量结果分析器件下列参数: z |z| Ls Rs Lp Rp C Q D。 测试系统具有如下使用、操作特点:

卤素灯用电子变压器原理

卤素灯用电子变压器原理图 卤素灯又称石英灯,它常以石英玻璃做成反射灯罩,制作成石英射灯。石英射灯具有聚光、亮度高、显色性好、外形新颖和寿命长等优点,普遍用于舞厅、宾馆和商场等场所做特殊照明,也可用于展室的橱窗及照相行业的摄影厅。目前,家庭使用石英灯也逐渐增多。普通石英射灯使用12V/50W的小型卤素灯泡,配用小体积的电子变压器,使其效率提高,体积重量均减少。本电子变压器采用工程阻燃塑壳,外观小巧玲珑。 主要电气参数:电源电压AC220V+10%;电源频率50~60Hz;输出电压AC12V;输出功率50W;功率因数0.99。 电子变压器实际上是一种隔离型开关电源,电路原理如附图所示,它主要由全桥整流滤波、开关变换、小体积磁芯隔离降压变压器三部分组成。变换开关元件由于采用了NPN型三重扩散表面玻璃钝化平面型晶体管,它具有击穿电压高、电流容量大、开/关时间短的特点,因此开关管的安全工作区得到保证。电路有较高的使用效率和可靠性,可长时间连续工作。隔离降压变压器亦是本机关键,磁芯参数确定了传输功率,匝数比确定了输出电压。本变压器使用EE25磁芯,初级绕120匝,次级用多股并绕12匝,磁芯不作间隙,组装后经专用树脂浸渍处理而成。使用注意事项:1. 只限接入小于指定功率的负载,也就是配接12V石英灯泡、功率在20~50W之间;2. 严禁输出短路,并保持变压器四周通风。 本文介绍的电子变压器克服了传统硅钢片变压器体积、重量大、效率低、价格高的缺点,电路成熟,性能稳定。 工作原理 本电子变压器工作原理与开关电源相似,电路原理图见图1,由VD1-VD4将市电整流为直流,再把直流变成几十千赫兹的 高频电流,然后用铁氧休变压器对高频、高压脉冲降压。图中R2、C1、VD5为启动触发电路。C2、C3、L1、L2、L3、VT1、VT2构成高频振荡部分。 L1、L2、L3分别绕在H7×4×2mm3的磁环上,L1、L2绕6匝;L2绕1匝。L4、L5绕在H31×18×7mm3的磁环上,L4绕用Φ=0.1mm的高强度线绕340匝;L5用Φ=1.45mm的高强度线绕20匝。VT1、VT2选用耐压BVceo≥350V大功率硅管。其它元件无特殊要求。电路正常工作时,A点工作电压约为215V,B点约为108V,C点约为10V,D点约为25V。如果不振荡,检查VT1、VT2及L1、L2、L3的相位是否正常(交换L3的两根接线即可)。改变L5的匝数可改变输出电压。 元器件选择与制作元器件清单见下表。

高频变压器基础理论知识

15、为什么变压器不能过负荷运行? 过负荷运行是指变压器运行时超过了铭牌上规定的电流值。过负荷分为正常过负荷和事故过负荷两种,前者是指在正常供电情况下,用户用电量增加而引起的,它往往使变压器温度升高,促使变压器绝缘老化,降低使用寿命,所以不允许变压器过负荷运行。特殊情况下变压器短时间内的过负荷运行,也不能超过额定负荷的30%(冬季),在夏季不得超过15%。对后者,事故过负荷与允许过的时间要求见下表。事故过负荷允许时间 16、变压器在运行中应该做哪几种测试? 为了保证调压器能够正常运行,应经常进行下列几项测试;(1)温度测试。变压器运行状态是不是正常,温度的高低是很重要的。规程规定上层油温不得超过850C(即温升550C)。一般变压器都装有专用温度测定装置。(2)负荷测定。为了提高变压器的利用率,减少电能的损失,在变压器运行中,必须测定变压器真正能承担的供电能力。测定工作通常在每一季节用电蜂屯蚁聚时期进行,用钳形电流表直接测定。电流值应为变压器额定电流的70~80%,超过时说明过负荷,应立即调整。 (3)电压测定。规程要求电压变动范围应在额定电压±5%以内。如果超过这一范围,应采用分接头进行调整,使电压达到规定范围。一般用电压表分别测量次级线圈端电压和未端用户的端电压。(4)绝缘电阻测定。为了使变压器始终处于正常运行状态,必须进行绝缘电阻的测定,以防绝缘老化和发生事故。测定时应设法使变压器停止运行,利用摇表测定变压器绝缘电阻值,要求所测电阻不低于以前所测值的70%,选用摇表时,低压线圈可采用500伏电压等级的。 17、什么是变压器的极性?在实用中有何作用? 变压器极性是用来标志在同一时刻初级绕组的线圈端头与次级绕组的线圈端头彼此电位的相对关系。因为电动势的大小与方向随时变化,所以在某一时刻,初、次级两线圈必定会出现同时为高电位的两个端头,和同时为低电位的两个端头,这种同时刻为高的对应端叫变压器的同极性端。由此可见,变压器的极性决定线圈绕向,绕向改变了,极性也改变。在实用中,变压器的极性是变压器并联的依据,按极性可以组合接成多种电压形式,如果极性接反,往往会出现很大的短路电流,以致烧坏变压器。因此,使用变压器时必须注意铭牌上的标志。 18、如何判别变压器极性? 当遇到变压器铭牌标志不清或系旧变压器,可通过测试加以判别,方法有两种:(1)直流法。测单相变压器时,如图36所示, 在初级线圈一侧拉入一个1.5伏的干电池,然后在次级线圈拉入一直流毫伏表。当合上开关K的一瞬间,表针朝正方向摆动(或拉开开关时表针向负方向摆),说明接电池正极一端是同极性,或

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

EI 铁芯电源变压器计算步骤

铁芯电源变压器计算步骤 编写者:黄永吾 已知变压器有以下主要参数: 初级电压U1=220V, 频率f=50Hz 次级电压U2=20V, 电流I2=1A 其他一些要求如安规、温升、电压调整率、环境、(防潮、防震、防灰尘等)、工作状态、寿命等。

型变压器设计软件计算步骤如下: 1.计算变压器功率容量: 2.选择铁芯型号: 3.计算铁芯磁路等效长度: 4.计算铁芯有效截面积: 5.计算变压器等效散热面积: 6.计算铁芯重量: 7.计算胶芯容纳导线面积: 8.初定电压调整率: 9.选择负载磁通密度: 10.计算匝数: 11.计算空载电流: 12.计算次级折算至初级电流: 13.计算铁芯铁损: 14.计算铁损电流: 15.计算初级电流:

16.计算各绕组最大导线直径: 17.校核能否绕下: 18.计算各绕组平均长度: 19.计算各绕组导线电阻: 20.计算各绕组导线质量: 21.计算各绕组铜损: 22.计算各绕组次级空载电压: 23.核算各绕组次级负载电压: 24.核算初级电流: 25.核算电压调整率: 重复8~25项计算三次: 26.修正次级匝数: 重复8~25项计算三次: 27核算变压器温升:

型变压器设计软件计算步骤如下: 1. 计算变压器功率容量:以下为结构计算: 2. 选择铁芯型号:16.计算各绕组最大导线直径: 3. 计算铁芯磁路等效长度:17.校核能否绕下: 4. 计算铁芯有效截面积:18.计算各绕组平均长度: 5. 计算变压器等效散热面积:19.计算各绕组导线电阻: 6. 计算铁芯重量: 20.计算各绕组导线质量: 7. 计算胶芯容纳导线面积:21.计算各绕组铜损: 8. 初定电压调整率:22.计算各绕组次级空载电压: 9. 选择负载磁通密度: 23.核算各绕组次级负载电压: 10.计算匝数:24.核算初级电流: 11.计算空载电流: 25.核算电压调整率: 12.计算次级折算至初级电流:重复8~24项计算三次: 13.计算铁芯铁损:26.修正次级匝数: 14.计算铁损电流:重复8~24项计算三次: 15.计算初级电流: 27.核算变压器温升:

高频变压器大全

EF型高频变压器详细资料 ?EF型高频变压器 ?各种电子、电器线路的必需元件之一 ?做工优良,品质保证 ET型高频变压器详细资料 具有杂散电容小,纹波系数低,电感偏差小等特点用于彩色电视电源,液晶显示电源,电脑开关电源,电子镇流器等主要型号有:DL-ET24、DL-ET28、DL-ET28A等 EFD型高频变压器详细资料 EFD型变压器是为了适应超薄型开关电源而设计的一款高频变压器。它拥有扁型的铁氧体磁芯,它的形状能同时满足电源变压器高功率的要求和超薄体积的要求,同样也能适应开关电源在温升方面的要求,但对

PCB板的要求会提高;其它性能接近于EE型和EC型变压器。 EFD变压器常用型号有EFD15,EFD20,EFD25,EFD30等.

ER/EC型高频变压器详细资料 EC/ER型变压器是基本型的铁氧体磁芯,它们被广泛用于开关电源及和多种电子线路中,振荡方式有全桥,半桥,单端式,谐振式,推挽式线路等,具有优良的材料特性,适用于典型的变压器结构,EC/ER磁芯的圆柱型中心柱,使之绕线较为容易,并增大了绕组的截面积,可增大输出功率,适用于各种开关电源变压器和阻流线圈。 EC型变压器的型号有EC2820,EC3542,EC4042,EC4950,EC5345,EC70等。 下表列出部分产品的外形尺寸及输出功率。 随着磁材特性和工作频率的不同,最大输出功率会有所不同,表中数据仅供参考。 测试条件1KHz/1V,耐压AC2000V,绝缘电阻:DC500V ≥200MΩ。 序号规格 外型尺寸mm参考VA重量A B C f=50KHz f=100KHz参考值g 1EC-28283430425835 2EC-3535462910015078 3EC-40404732180290110 4EC-42424741240380125 5EC-494958536501000191以上数据仅供参考。 EI型高频变压器详细资料

电子变压器定义、作用及分类

一.电子变压器定义、作用及分类 变压器是具有磁芯(铁芯)与两个或两个以上的线圈组成,它们互不改变位置的装置,从一个或两个以上的回路,通过交流电力借电磁感应作用,转变成电压及电流,对另一个或两个一上的回路,供给一周拨数的交流电力. 2 作用:在电子线路中起着升压、降压、隔离、整流、变频、倒相、阻抗匹配、逆变、储能、滤波等作用。 3 分类: A 按工作频率分类: 工频变压器:工作频率为50Hz或60Hz 中频变压器:工作频率为400Hz或1KHz 音频变压器:工作频率为20Hz或20KHz 超音频变压器:20KHz以上,不超过100KHz 高频变压器:工作频率通常为上KHz至上百KHz以上。 B 按用途分类: 电源变压器:用于提供电子设备所需电源的变压器 音频变压器:用于音频放大电路和音响设备的变压器 脉冲变压器:工作在脉冲电路中的的变压吕,其波形一般为单极性矩形脉冲波 特种变压器:具有一种特殊功能的变压器,如参量变压器,稳压变压器,超隔离变压器,传输线变压器,漏磁变压器 开关电源变压器:用于开关电源电路中的变压器 通讯变压器:用于通讯网络中起隔直、滤波的变压器 电子变压器材料及分类:变压器英文 二电子变压器材料及分类:变压器英文(TRansformer) 1)电子变压器材料主要有 骨架(Bobbin,Base,Case)

线材(Copper Wire) 磁芯(Ferrite Core,SI-Steel Lamination) 铜箔(Copper Foil) 绝缘胶带(Tape) 安全胶带,也称档墙(Margin Tape) 套管(Tube) 化学材料:焊锡(Solder Bar),绝缘油(Varnish),胶类(Epoxy,Glue),稀释剂(Thinner),助焊剂(Scaling Powder),油墨(Ink) 1、磁芯:磁芯主要几大类: 1.钢片类Lamination(SI-STEEL,PERMALLOY); 2.软磁铁氧体类(FERRITE CORE); 3.铁粉芯(Iron Powder); 4.铁硅铝(Kool,Mu或Sendust); 5.高导磁粉芯(High Flux); 6铁镍钼磁粉芯(Mpp Core); 7.非晶态(Amorphous)。 1)铁磁芯(Iron Powder):广泛用于RF领域,利用其内在的气隙分布特性,适合于各种储能电感,如直流输出扼流器,分态输入扼流器,功率因数修正(PFC)电感器,脉冲变压器,DC to DC变换器,连续态弛返电感,调光扼流器及EMI/RFI电路中。其形状通常为环形。 通常通过颜色氏码(Color Code)进行材质的区分,其规格以T*-XX*形式命名。如: T130-26B中,T表示 Toroid,130表示1.3英吋外径,26表示26材质,B表示同外径不同厚度的类型。供应商通常为Mircometal、嘉成、科达和可达。 2)铁镍钼磁粉芯(MPP molypermalloy powder):粉芯中磁损最低的一种材质,它是由79%镍,17%铁,和4%的钼配比而成,磁粉中分布隙的一种环状磁芯。 MPP磁芯具有多方面优秀的电磁特性:

电子变压器电路图详解

电子变压器电路图详解 无变压器电源电路 电路工作原理是:由图可知,该电路是由控制电路检测市电变化,当市电在过零点附近时,MOS关闭。利用对两只大容量电容的充放电可以保证该电源具有一定的负载输出电流。 市电首先由桥堆VC整流,获得l00Hz的脉动直流电,其最高峰值可达310V。时基IC 及其外围阻容件组成市电过零控制电路。脉动直流电经VD1隔离、R1降压、VZ2稳压、C1滤波为检测控制电路提供稳定工作电源。R2、RP1组成市电检测分压电路。当脉动直流电过零电压低于13V时,IC的第2脚被触发,第3脚输出高电平,场效应管VT导通。脉动直流电经R6限流,通过VT对C2、C3迅速充电,最大瞬时电流可达4A。R5、RP2及IC的第4脚组成电压反馈控制电路,调节RP2可获得5~12V的输出电压。只要IC的第4脚电压大于0.7V,IC 即被复位,第3脚输出低电平,VT截止。除VT导通的时间外,C2、C3保持向负载输出电流。大容量电容C2、C3可以保证最大输出电流达100mA时仍有稳定的输出电压。R4、VD3为供电指示电路,由于第7脚的导通与第3脚输出高电平错开,这就减轻了控制电路的耗电,保证了控制电路工作的可靠。实际上,IC的第6脚与第2脚的共同对市电检测,还使得电路具有过

电压闭锁功能。 显然,本电源的不足之处是由于电路本身不能与市电隔离。因此电路及其负载均会带上市电。 本文介绍的电子变压器,输入为AC220V,输出为AC12V,功率可达50W。它主要是在高频电子镇流器电路的基础上研制出来的一种变压器电路,其性能稳定,体积小,功率大,因而克服了传统的硅钢片变压器体大、笨重、价高等缺点。 电路如图所示。其工作原理与开关电源相似,二极管VD1~VD4构成整流桥把市电变成直流电,由振荡变压器T1,三极管VT1、VT2组成的高频振荡电路,将脉动直流变成高频电流,然后由铁氧体输出变压器T2对高频高压脉冲降压,获得所需的电压和功率。R1为限流电阻。电阻R2、电容C1和双向触发二极管VD5构成启动触发电路。三极管VT1、VT2选用S13005,其B为15~2 0倍。也可用C3093等BUceo>=35OV的大功率三极管。触发二极管VD5选用32V左右的DB3或VR60。振荡变压器可自制,用音频线绕制在H7 X 10 X 6的磁环上。TIa、T1b绕3匝,T c绕1匝。铁氧体输出变压器T2也需自制,磁心选用边长27mm、宽20mm、厚10mm的EI型铁氧体。T2a用直径为0.45mm高强度漆包线绕100匝,T2b 用直径为1.25mm高强度漆包线绕8匝。二极管VD1~VD4选用IN4007型,双向触发

高频变压器工作原理及用途解析

高频变压器工作原理及用途 简介 是作为开关电源最主要的组成部分。开关电源中的拓扑结构有很多。比如半桥式功率转换电路,工作时两个开关三极管轮流导通来产生100kHz的高频脉冲波,然后通过高频变压器进行变压,输出交流电,高频变压器各个绕组线圈的匝数比例则决定了输出电压的多少。典型的半桥式变压电路中最为显眼的是三只高频变压器:主变压器、驱动变压器和辅助变压器(待机变压器),每种变压器在国家规定中都有各自的衡量标准,比如主变压器,只要是200W以上的电源,其磁芯直径(高度)就不得小于35mm。而辅助变压器,在电源功率不超过300W时其磁芯直径达到16mm就够了。 工作原理 变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流)。 变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成,线圈有两个或两个以上的绕组,其中接电源的绕组叫初级线圈,其余的绕组叫次级线圈。 用途 高频变压器是工作频率超过中频(10kHz)的电源变压器,主要用于高频开关电源中作高频开关电源变压器,也有用于高频逆变电源和高频逆变焊机中作高频逆变电源变压器的。按工作频率高低,可分为几个档次: 10kHz- 50kHz、50kHz-100kHz、100kHz~500kHz、500kHz~1MHz、1MHz以上。传送功率比较大的情况下,功率器件一般采用 IGBT,由于IGBT存在关断电流拖尾现象,所以工作频率比较低;传送功率比较小的,可以采用MOSFET,工作频率就比较高。 制造工艺 高频变压器的制造工艺要点一。 绕线 A 确定BOBBIN的参数 B 所有绕线要求平整不重叠为原则 C 单组绕线以单色线即可,双组绕线必需以双色线或开线浸锡来分脚位,以免绕错 D 横跨线必需贴胶带隔离 1. 疏绕完全均匀疏开

12v电子变压器工作原理

电子变压器工作原理图 电子变压器就是开关稳压电源。它实际上就是一种逆变器。首先把交流电变为直流电,然后用电子元件组成一个振荡器直流电变为高频交流电。通过开关变压器输出所需要的电压然后二次整流供用电器使用。开关稳压电源具有体积小,重量轻,价格低等优点,所以被广泛用在各种电器中。开关稳压电源的原理较复杂。 下面一种电子变压器电路图的分析,输入为AC220V,输出为AC12V,功率可达50W。它主要是在高频电子镇流器电路的基础上研制出来的一种变压器电路,其性能稳定,体积小,功率大,因而克服了传统的硅钢片变压器体大、笨重、价高等缺点。 电子变压器电路图: 电子变压器工作原理电路如图所示。电子变压器原理与开关电源工作原理相似,二极管VD1~VD4 构成整流桥 把市电变成直流电,由振荡变压器T1,三极管VT1、VT2组成的高频振荡电路,将脉动直流变成高频电流,然后由铁氧体输出变压器T2对高频高压脉冲降压,获得所需的电压和功率。R1为限流电阻。电阻 R2、电容C1和双向触发二极管VD5构成启动触发电路。三极管VT1、VT2选用S13005,其B为15~2 0倍。也可用C3093等BUceo>=35OV的大功率三极管。触发二极管VD5选用32V左右的DB3或VR60。振荡变压器可自制,用音频线绕制在H7 X 10 X 6的磁环上。TIa、T1b绕3匝,Tc绕1匝。铁氧体输出变压器T2也需自制,磁心选用边长27mm、宽20mm、厚10mm的EI型铁氧体。T2a用直径为0.45mm高强度漆包线绕100匝,T2b用直径为1.25mm高强度漆包线绕8匝。二极管VD1~VD4选用IN4007型,双向触发二极管选用DB3型,电容C1~C3选用聚丙聚酯涤纶电容,耐压250V。此电子变压器电路工作时,A点工作电压约为12V;B点约为25V;C点约为105V;D点约为10V。如果电压不满足上述数值,或电子变压器电路不振荡,则应检查电路有无错焊、漏焊或虚焊。然后再检查VT1、VT2是否良好,T1a、T1b的相位是否正确。整个电子变压器电路装调成功后,可装入用金属材料制作的小盒内,发利于屏蔽和散热,但必须注意电路与外壳的绝缘。引外,改变T2 a、b二线圈的匝数,则可改变输出的高频电压。

推挽式开关电源的变压器参数计算

推挽式开关电源的变压器参数计算 用的开关变压器有两个初级线圈,它们都属于励磁线圈,但流过两个线圈的电流所产生的磁力线方向正好相反,因此,推挽式开关电源变压器属于双激式开关电源变压器;另外,推挽式开关电源变压器的次级线圈会同时被两个初级线圈所产生的磁场感应,因此,变压器的次级线圈同时存在正、反激电压输出;推挽式开关电源有多种工作模式,如:交流输出、整流输出、直流稳压输出,等工作模式,各种工作模式对变压器的参数要求会有不同的要求。 1-8-1-4-1.推挽式开关电源变压器初级线圈匝数的计算 由于推挽式变压器的铁心分别被流过变压器初级线圈N1绕组和N2两个绕组的电流轮流进行交替励磁,变压器铁心的磁感应强度B,可从负的最大值-Bm,变化到正的最大值+Bm,因此,推挽式变压器铁心磁感应强度的变化范围比单激式变压器铁心磁感应强度的变化范围大好几倍,并且不容易出现磁通饱和现象。 推挽式变压器的铁心一般都可以不用留气隙,因此,变压器铁心的导磁率比单激式变压器铁心的导磁率高出很多,这样,推挽式变压器各线圈绕组的匝数就可以大大的减少,使变压器的铁心体积以及变压器的总体积都可以相对减小。 推挽式开关电源变压器的计算方法与前面正激式或反激式开关电源变压器的计算方法大体相同,只是对变压器铁心磁感应强度的变化范围选择有区别。对于具有双向磁极化的变压器铁心,其磁感应强度B的取值范围,可从负的最大值-Bm变化到正的最大值+Bm。 关于开关电源变压器的计算方法,请参考前面“1-6-3.正激式变压器开关电源电路参数计算”中的“2.1 变压器初级线圈匝数的计算”章节中的内容。 根据(1-95)式:

(1-150)式和(1-151)式就是计算双激式开关电源变压器初级线圈N1绕组匝数的公式。式中,N1为变压器初级线圈N1或N2绕组的最少匝数,S为变压器铁心的导磁面积(单位:平方厘米),Bm为变压器铁心的最大磁感应强度(单位:高斯);Ui为加到变压器初级线圈N1绕组两端的电压,单位为伏;τ = Ton,为控制开关的接通时间,简称脉冲宽度,或电源开关管导通时间的宽度(单位:秒);F为工作频率,单位为赫芝,一般双激式开关电源变压器工作于正、反激输出的情况下,其伏秒容量必须相等,因此,可以直接用工作频率来计算变压器初级线圈N1绕组的匝数;F和τ取值要预留20%左右的余量。式中的指数是统一单位用的,选用不同单位,指数的值也不一样,这里选用CGS单位制,即:长度为厘米(cm),磁感应强度为高斯(Gs),磁通单位为麦克斯韦(Mx)。 1-8-1-4-2.推挽式开关电源变压器初、次级线圈匝数比的计算 A)交流输出推挽式开关电源变压器初、次级线圈匝数比的计算 推挽式开关电源如果用于DC/AC或AC/AC逆变电源,即把直流逆变成交流输出,或把交流整流成直流后再逆变成交流输出,这种逆变电源一般输出电压都不需要调整,因此电路相对比较简单,工作效率很高。 用于逆变的推挽式开关电源一般输出电压都是占空比等于0.5的方波,由于方波的波形系数(有效值与半波平均值之比)等于1,因此,方波的有效值Uo与半波平均值Upa相等,并且方波的幅值Up与半波平均值Upa也相等。所以,只要知道输出电压的半波平均值就可以知道有效值,再根据半波平均值,就可以求得推挽式开关电源变压器初、次级线圈匝数比。 根据前面分析,推挽式变压器开关电源的输出电压uo,主要由开关电源变压器次级线圈N3绕组输出的正激电压来决定。因此,根据(1-128)、(1-129)、(1-131)其中一式就可以出推挽式变压器开关电源的输出电压的半波平均值。由此求得逆变式推挽开关电源变压器初、次级线圈匝数比: n=N3/N1 =Uo/Ui =Upa/Ui ——变压比,D为0.5时(1-152) (1-152)式就是计算逆变式推挽开关电源变压器初、次级线圈匝数比的公式。式中,N1为开关变压器初级线圈两个绕组其中一个的匝数,N3为变压器次级线圈的匝数,Uo输出电压的有效值,Ui为直流输入电压,Upa输出电压的半波平均值。 (1-152)式还没有考虑变压器的工作效率,当把变压器的工作效率也考虑进去时,最好在(1-152)式的右边乘以一个略大于1的系数。 B)直流输出电压非调整式推挽开关电源变压器初、次级线圈匝数比的计算 直流输出电压非调整式推挽开关电源,就是在DC/AC逆变电源的交流输出电路后面再接一级整流滤波电路。这种直流输出电压非调整式推挽开关电源的控制开关K1、K2的占空比与DC/AC逆变电源一样,一般都是0.5,因此,直流输出电压非调整式推挽开关电源变压器初、次级线圈匝数比可直接利用(1-152)式来计算。即: n=N3/N1 =Uo/Ui =Upa/Ui ——次/初级变压比,D为0.5时(1-152) 不过,在低电压、大电流输出时,一定要考虑整流二极管的电压降。 C)直流输出电压可调整式推挽开关电源变压器初、次级线圈匝数比的计算

高频变压器设计的五个步骤

变压器的设计过程包括五个步骤: ①确定原副边匝数比; 为了提高高频变压器的利用率,减小开关管的电流,降低输出整流二极管的反向电压,减小损耗和降低成本,高频变压器的原副边变比应尽量大一些. 为了在任意输入电压时能够得到所要求的电压,变压器的变比应按最低输入电压选择.选择副边的最大占空比为 ,则可计算出副边电压最小值为: ,式中, 为输出电压最大值, 为输出整流二极管的通态压降, 为滤波电感上的直流压降.原副边的变比为: ②确定原边和副边的匝数; 首先选择磁芯.为了减小铁损,根据开关频率 ,参考磁芯材料手册,可确定最高工作磁密、磁芯的有效导磁截面积、窗口面积 .则变压器副边匝数为: .根据副边匝数和变比,可计算原边匝数为 ③确定绕组的导线线径; 在选用导线线径时,要考虑导线的集肤效应.所谓集肤效应,是指当导线中流过交流电流时,导线横截面上的电流分布不均匀,中间部分电流密度小,边缘部分电流密度大,使导线的有效导电面积减小,电阻增加.在工频条件下,集肤效应影响较小,而在高频时影响较大.导线有效导电面积的减小一般采用穿透深度来表示.所谓穿透深度,是指电流密度下降到导线表面电流密度的0.368(即: )时的径向深度. ,式中, , 为导线的磁导率,铜的相对磁导率为 ,即:铜的磁导率为真空中的磁导率 , 为导线的电导率,铜的电导率为 . 为了有效地利用导线,减小集肤效应的影响,一般要求导线的线径小于两倍的穿透深度,即 .如果要求绕组的线径大于由穿透深度所决定的最大线径时,可采用小线径的导线多股并绕或采用扁而宽的铜皮来绕制,铜皮的厚度要小于两倍的穿透深度 (4)确定绕组的导线股数 绕组的导线股数决定于绕组中流过的最大有效值电流和导线线径.在考虑集肤效应确定导线的线径后,我们来计算绕组中流过的最大有效值电流. 原边绕组的导线股数:变压器原边电流有效值最大值 ,那么原边绕组的导线股数 (式中,J 为导线的电流密度,一般取J=3~5 , 为每根导线的导电面积.). 副边绕组的导电股数:①全桥方式:变压器只有一个副边绕组,根据变压器原副边电流关系,副边的电流有效值最大值为: ;②半波方式:变压器有两个副边绕组,每个负载绕组分别提供半个周期的负载电流,因此其有效值为 ( 为输出电流最大值).因此副边绕组的导线股数为(5)核算窗口面积 在计算出变压器的原副边匝数、导线线径及股数后,必须核算磁芯的窗口面积是否能够绕得下或是否窗口过大.如果窗口面积太小,说明磁芯太小,要选择大一点的磁芯;如果窗口面积

电源变压器计算

电源变压器计算 “乙猪”同学提出电源变压器计算问题,他的要求是做6P3PX2单端: 高压输出:330V,140ma ; 灯丝1:5V,3A; 灯丝2:6.3v,3A, 初、次级间应加有屏蔽层。 计算如下: (1)计算变压器功率容量(输入视在功率): P =(1.4×高压交流电压×电流+3组(灯丝电压×电流))/ 效率 =(1.4×330×0.140+5×3+6.3×3/ 0.9 =(64.7+15+18.9)/ 0.9 =110VA (2)计算原边电流 I1=1.05×P / 220=0.525A (3)按照选定的电流密度(由计划的连续时间决定),选取漆包线直径。 按照2.5A/mm2计算,则D=0.70×√I 并规整为产品规格里有的线径(可查资料): 按照线材规格表选定: 原边直径D1=0.51mm 高压绕组直径D2=0.23mm 灯丝绕组1直径D3=1.2mm 灯丝绕组2直径D4=1.2mm 验算实际单位面积载流密度: 原边(0.51mm,截面积0.2043 mm2,通过电流0.525A)载流密度:2.57A/mm2 高压绕组(0.23mm,截面积0.04155mm2,通过电流0.7×0.140A)载流密度:2.36A/mm2 灯丝绕组1(1.2mm,截面积1.131mm2,通过电流3A)载流密度:2.65A/mm2 灯丝绕组2(1.2mm,截面积1.131mm2,通过电流3A)载流密度:2.65A/mm2 (4) 铁心需要截面面积 S0=1.25√P =1.25×√110=13.1CM2 (5)手头现有铁心: 手头现有铁芯型号舌宽=34MM=3.4CM 手头现有铁芯叠厚5.2CM 铁心截面面积17.68CM2 (6)手头现有铁心有效截面积: S1=舌宽×叠厚/ 1.1 =16.07 CM2 可用。 (7)计算每伏匝数 计算式:每伏匝数n=(45000)/(B×S1) 其中B=10000-12000(中等质量硅钢片) 或15000(Z11等高质量硅硅片) 或8000(电动机用硅钢片)。 S1:铁心有效截面积,等于(舌宽×叠厚)/1.1 手头现有铁芯是中等质量铁心,取B=11000 则: n=450000 / B×S1 =450000 /(11000×16.07) =2.545 ( T / V ) (8)计算每组匝数 原边圈数:N1=220n=220×2.545×0.95=532(T) 副边高压:N3=330×1.05×n=880(T)--这是一半,还要再×2=1760T。 灯丝1(5V):N4=5×1.05×n=13(T),

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