单管正激变换器参数确定

合集下载

单管正激式开关电源变压器设计

单管正激式开关电源变压器设计

单管正激式开关电源变压器设计引言:设计目标:设计一个单管正激式开关电源变压器,输入电压为220V,输出电压为12V,输出电流为1A。

主要的设计目标如下:1.高能效:确保转换效率达到90%以上。

2.稳定性:在负载变化范围内,输出电压波动小于5%。

3.安全性:确保设计的变压器具有过载和短路保护功能。

4.成本:在满足以上要求的情况下,尽量降低设计成本。

设计过程:1.计算变压器的变比:由于输入电压为220V,输出电压为12V,所以变压器的变比为220/12=18.332.计算次级电流:输出电流为1A,因此次级电流为1A。

3.计算主磁环的Ae(过剩面积):根据磁环材料的选择,可以得到主磁环的Ae值。

4.计算主磁环的直径D:根据所选择的磁环材料的饱和磁感应强度,可以得到主磁环的直径D。

5.计算次级绕组的匝数:次级绕组的匝数可以根据变比计算得出。

6.计算次级绕组的截面积:由于次级电流和次级绕组匝数已知,可以计算出次级绕组的截面积。

7.选择铁芯截面积:根据所需的变压器功率,可以选择合适的铁芯截面积。

8.计算输出电压波动:根据设计目标的要求,计算负载变化时输出电压的波动范围。

9.设计过载和短路保护:根据设计目标的要求,设计过载和短路保护电路,以确保变压器的安全性。

设计要点:1.磁环材料的选择:磁环材料应具有高饱和磁感应强度和低磁滞损耗,以提高变压器的效率。

2.绕组材料的选择:绕组材料应具有良好的导电性和低电阻,以减小损耗和提高效率。

3.绝缘材料的选择:绝缘材料应具有良好的绝缘性能和耐高温性能,以确保变压器的安全性和可靠性。

4.冷却系统的设计:变压器在工作中会产生一定的热量,需要设计合适的冷却系统,以保持变压器的温度在安全范围内。

总结:单管正激式开关电源变压器是一种常见的电源转换器,设计时需要考虑效率、稳定性、安全性和成本等因素。

在设计过程中,需要计算变压器的变比、次级电流、主磁环的Ae和直径、次级绕组的匝数和截面积,选择合适的铁芯截面积,设计合适的过载和短路保护电路,并选用合适的磁环材料、绕组材料和绝缘材料。

单管正激式开关电源变压器设计

单管正激式开关电源变压器设计

单管正激式开关电源变压器设计设计一个单管正激式开关电源变压器的主要目标是将输入电压转换为所需的输出电压,并提供适当的电流输出。

这种类型的电源变压器由一个开关管、一个变压器、一个整流电路和一个滤波电路组成。

以下是一个设计单管正激式开关电源变压器的基本步骤:1.确定功率需求:首先,确定所需的输出功率,这将指导变压器的尺寸和开关管的容量选择。

输出功率通常以所需的输出电压和电流来计算,即P=V*I。

2.选择变压器参数:根据所需的输出功率和输入电压范围,选择适当的变压器参数。

变压器一般由工作频率、变比(输出电压与输入电压之比)和功率容量来定义。

变压器的变比可以通过变压器的匝数比来实现,即N2/N1,其中N2是次级(输出)匝数,N1是主级(输入)匝数。

3.选择开关管:选择能够承受所需输出功率的开关管。

开关管的选择与其导通电阻、封装、耐压和工作频率相关。

常用的开关管有晶体管和功率MOSFET。

4.设计整流电路:整流电路用于将开关管的高频交流输出转换为直流输出。

常见的整流电路包括单相桥式整流器和满桥式整流器。

整流电路的设计需要考虑所需的输出电压、电流和纹波功率因素。

5.设计滤波电路:滤波电路用于去除整流电路输出的高频纹波,并提供平滑的直流输出。

常见的滤波电路包括电容滤波器和电感滤波器。

滤波电路的设计需要考虑所需的输出电压纹波和效率。

6.进行模拟和数字仿真:使用计算机软件进行电路的模拟和数字仿真,以验证设计的正确性和性能。

7.制作原型并测试:根据设计的电路图和布局,制作原型并进行测试。

测试包括输出电压和电流的测量、纹波和效率的评估。

8.进行优化:根据测试结果进行设计的优化。

优化的目标包括提高效率、减小纹波和噪声,以及改进稳定性和可靠性。

上述步骤提供了一个基本的单管正激式开关电源变压器设计的框架。

具体的设计细节和参数将取决于所需的输出功率和输出电压等要求。

为了确保电路的稳定性和可靠性,建议在设计过程中仔细考虑电源的保护和故障检测机制。

正激变压器的设计

正激变压器的设计

正激变压器的设计正激变压器的设计本文以一个13.8V 20A的汽车铅酸电池充电器变压器计算过程为例,来说明正激变压器的计算过程1、相關規格参数(SPEC):INPUT: AC 180V~260V 50HzOUTPUT: DC 13.8V (Uomax=14.7V) 20APout: 274W (Pomax=294W)η≧80%, fs: 60KHZ;主电路拓扑采用单管正激自冷散热2、選擇core材質.決定△B选择PC40材质Core,考虑到是自冷散热的方式,取ΔB=0.20T3、確定core AP值.決定core規格型號.AP=AW×Ae=(Ps×104)/(2×ΔB×fs×J×Ku)Ps : 變壓器傳遞視在功率( W) Ps=Po/η+Po (正激式)Ps=294/0.8+294=661.5WJ : 電流密度( A) .取400 A/cm2Ku: 銅窗占用系數. 取0.2AP=(661.5×104)/(2×0.20×60×103×400×0.2)≈3.4453 cm2 選用CORE ER42/15 PC40.其參數為:AP=4.3262cm4 Ae=194 mm2 Aw=223mm2 Ve=19163mm3AL=4690±25% Pt=433W (100KHz 25℃) 4、計算Np Ns.(1). 計算匝比n = Np /Ns 設Dmax= 0.4n = Np / Ns = Vi / Vo = [Vin(min) ×Dmax]/(Vo+Vf)Vf :二极管正向壓降取1VVin(min)=180×0.9×√2-20=209 VDCVin(max)=260×√2=370VDCn=(209*0.4)/(13.8+0.7)=5.766 取5.5CHECK DmaxDmax=n(Vo+Vf)/Vin(min)= 5.5(13.8+1)/209=0.3868≈0.387Dmin=n(Vo+Vf)/Vin(max)= 5.5(13.8+1) /370=0.218(2). 計算NpNp=Vin(min) ×ton/(ΔB×Ae)Ton:MOS管导通时间ton= Dmax/ fs=0.387/60×103=6.33uSNp = (209×6.33)/( 0.20×194)=34.1 取34TS (3). 計算NsNs = Np / n = 34÷5.5=6.18 取整为6 TS (4). CHECK Np (以Ns驗算Np)Np = Ns×n = 6×5 .5=33TS 取Np = 33TS (5).確定NRNR = Np= 33TS(6). CHECK ΔB之選擇合理性.ΔB=[Vin(min) ×Dmax×Ts]/ (Np×Ae)=(209×6.33)/ (33×194)=0.2067T5、計算线径:(1). 求初級線徑dwp:Ip = Pi / VL = Po / (η×Dmax×VIN) =294/(0.80×0.38×209) = 4.63 AIprms= Ip×√D =4.63 ×√0.38 = 2.854AAwp = I/J = 2.854/5 = 0.571mm2dwp=√(4Awp/π)=√(4×0.571/3.14)=0.853mmΦ0.9mm orΦ0.55mm×4(2). 求NR繞組線徑dwR.NR =33TS L = N2×ALL = 332×4690×0.75 = 3.83mHIm = Vin(min) ×ton / L = (209×6.33) / (3.83×103) ≈ 0.345AAWN = 0.345 / 5 = 0.0691mm2dwN=√(4×0.0691/3.14) =0.235mm 取Φ0.28mm(3). 求繞組Ns之線徑dwsIsrms=16×√0.35=9.47A (设计输出电流最大为16A)Aws= I / J=9.47÷5=1.9 mm2查ER42/15 BOBBIN幅寬27.5mm±0.3mm.考虑扣除挡墙約6mm,則有27.5 - 6=21.5mm之可繞寬度,預留適當空間(1.5mm) ,W =20mm則:dws=√(4Aws/π)=√(4×1.9/3.14)= 1.56mm选用Φ0.40mm×166、计算副边输出储能电感的感量Lo=Vo×(1-Dmin)÷(0.2×Io×Fs)=13.7×(1-0.218)÷(0.2×20×60×103)=10.7134÷(240×103)=45μH。

120W正激计算表

120W正激计算表
Ku ⋅ J ⋅ ∆B ⋅ Dmax ⋅ fsw
根据AP法选择到PQ3220: 4 磁芯选择PQ3220:
Ae ≔ 170 mm2 Acw ≔ 80.8 mm2 Le ≔ 55.5 mm MLT ≔ 6.6 cm AL ≔ 7 ― μH―
N2 Ve ≔ 9420 mm2 Wtfe ≔ 42 Bmax ≔ 0.22 T
S6 正激变压器设计
由于初级采用了10%的励磁电流,所以可以计算出初级电感量的大概水平:
Lm ≔ ―V―on―― = 7.783 mH ― 0.1― ⋅ Ip― pk ― Dm― ax― fsw
在绕制变压器的时候,如果电感 量低于这个值,就可以稍微减少 气隙。 正激变压器不加气隙,也是可行 的,因为磁芯不可能100%的贴 合在一起,因此比如存在气隙。
输入铝电解电容的值
计算输入电容的电压谷值, 用于计算变压器的最低输入 电压。
Iavg ≔ ―P― in ⋅― 3 ―= 3.118 A Vmin ⋅ 0.6
Pbr ≔ 2.2 V ⋅ ⎜⎝⎛― VPmi― nin ⎟⎠⎞ = 1.372 W Rθ ≔ Pbr ⋅ 10 = 13.72 W
S3 求匝比,在输入最低电压计算: Vins ≔ ― Vo― + V― d = 27.742 V
fsw ⋅ Ae ⋅ Bmax Nppp ≔ ― Vin― ma― x ⋅― Dm― ax― = 68.523
fsw ⋅ Ae ⋅ Bmax Nss ≔ N ⋅ Npp = 6.186 Nppp ≔ ― 6 = 41.617
N
磁芯磁导率 初级/次级匝比 AP值
变压器在最低输入电压设计!
SET 6
得出次级匝数
AP&KG法选择磁芯:

单管正激电路

单管正激电路

单管正激电路
单管正激电路是一种开关电源的电路拓扑结构,具有电路拓扑结构简单、输入输出电气隔离、电压升、降范围宽、易于多路输出等优点,因此被广泛应用于中小功率电源变换场合,尤其在供电电源要求低电压大电流的通讯和计算机系统中,正激电路更能显示其优势。

单管正激电路的工作原理是:当开关管导通时,变压器向负载传送能量,同时滤波电感储存能量;当开关管截止时,电感通过续流二极管继续向负载释放能量。

在电路中还设有钳位线圈与二极管,可以将开关管最高电压限制在两倍电源电压之间。

此外,单管正激电路的输出功率范围大,可输出50-200W的功率。

但这种电路使用的变压器结构复杂,体积也较大,所以实际应用较少。

12V2A单管正激电源测试细则

12V2A单管正激电源测试细则
压均应在技术条件规定的范围内。
7.06.负载调整率确认 评测目的:
第 5页
确认当输入电压不变化,输出分别为满载和空载时,输出电压是否在技术条 件规定的范围内。
测试条件: 输入电压:18VDC—24DCV-35VDC; 负 载:轻载(24V/0A);额定负载(24V/2A)两种状态。
结果判断: 使用测试获得的数据,查找同样输入电压情况下负载不同时的最高电压和最 低电压 VO、VO1。则负载调整率 Si=(△VO/ VO)×100%,式中△VO 为| VO1- VO|。 负载调整率应小于 2%。
7.15.过流保护确认 评测目的: 确认电源单元的过电流检测功能,确认过电流测出的值是否在技术条件规定
的范围内,以及确认发生过电流时会不会发生起烟起火等现象。 测试条件: 输入电压:额定输入电压 48VDC; 负载条件:满载(24V/2A); 结果判断: 用数字示波器带电流互感器测试电源输出电流,使用手柄绝缘的工具瞬间短
检测
14 效率/功率因数测试
检测
15 过流保护确认
检测
16 短路保护确认
检测
17 过压保护确认
检测
18 输出接容性负载启动确认
检测
19 低温贮存启动确认
检测
20 高温贮存测试
检测
21 温度漂移符合性
检测
22 绝缘阻抗测试
检测
生产检验 抽样检测
检测 抽样检测 抽样检测
检测 检测 检测 检测 抽样检测 抽样检测 抽样检测 抽样检测 检测 检测 检测 检测 抽样检测 抽样检测 抽样检测 检测 抽样检测 检测
生损坏。 输入在 18VDC—24DCV-35VDC;之间变化时,输出电压在技术条件规定的范
围内。即输出电压误差在额定电压的±5%以内

单管正激变压器设计步骤(重点)-原创

单管正激变压器设计步骤(重点)-原创

单管正激变压器设计过程(原创)一、变压器工作频率f的确定频率常选为50KHz、65KHz、75KHz、100KHz、125KHz、150KHz,因频率过高,输出电压高,响应速度快,调整范围大,但MOS管,整流二极管,变压器发热量高,损耗大,噪声大,所以选低等于100KHz的为准。

二、变压器占空比的确定Dmax=0.44:因正激变压器的占空比选应低于0.5,这样可以减少变压器复位时间,减小RCD对MOS 管的应力,一般选择0.44。

三、确定变压器磁心先算出输入功率是多少,效率我们一般定为0.8(不带PFC的),若带PFC的,则按PFC 输出直流电压(恒定的电压)去计算,此时效率按0.92去估算;这样根据输入功率与磁芯尺寸的关系,可以选择哪一种磁芯。

注意:在此最重要的是怎样根据输入功率去选择磁芯及相应的骨架,骨架牵涉到几路输出及变压器绕线方式的问题。

注意:此是用来计算正激拓朴结构下的磁芯选择参考(估算),注意:也可以通过输出最大功率的计算公式去估算,此公式中△B是按0.15去计算。

四、变压器二次侧匝数N2N2=(Vs*Ton)*1000/(Bm*Ae)其中,Vs为变压器二次侧输出电压,Vs=(Vo+Vf+Vl)/DmaxVo为直流输出电压,如5V/1A中的5V;Vf为整流二极管的前向压降;Vl为后级输出电感的压降,此电感压降一般取0.4为主。

Bm为最大磁感应强度,也就是饱和磁感应强度,可以选0.3T以下(因实际变压器应用磁心的最高温度为100度),所以一般取0.25T;————变压器的磁感应强度Ae为选用的磁芯的有效截面积;Ton=T*Dmax.,其中T=1/f。

五、变压器反馈绕组的计算N3第一步,要知道所选的电流控制芯片的正常工作电压是多少,然后所连接的整流二极管的工作电压是多少,此二极管与辅助绕组相接,此二极管压降一般取0.6V。

所以N3=(VCCmin*Ton)*1000/(Bm*Ae)其中VCCmin为电流控制芯片最小的工作电压。

单管正激电路工作原理

单管正激电路工作原理

单管正激电路工作原理单管正激电路是一种基本的电源电路,在不同的电子设备和电路中都得到广泛的应用。

它的工作原理是将正弦波输入信号经过整流、滤波等处理后,再经过管子放大,最终输出直流电压。

下面将对单管正激电路的工作原理进行详细介绍。

一、单管正激电路概述单管正激电路是一种利用单个晶体管进行电源变换的电路,在电源电路方面有很广泛的应用。

单管正激电路的核心是单个晶体管,在单管正激电路中,晶体管发挥了基本的功效,可直接在直流负载中完成放大和调节控制的功能。

单管正激电路具有一定的优点,如可靠性高、成本低、输出电流连续可调、仅需较少组件等。

但在负载变化大时,电路就需要更好的保护措施,以免损坏晶体管和负载。

1. 变压器单管正激电路的输入电源使用变压器供电。

变压器是将交流电压转化为需要的电压形式的设备。

变压器的输出电压一般为低压、高压或混合形式,变压器输出的电压负载变化较小,能保证稳定的输出信号。

2. 整流电路在单管正激电路中,需要对变压器输出的正弦波信号进行整流,以获得单向的电压信号。

整流电路一般采用整流器二极管进行单向加以整流。

在整流之后,电路输出的信号为带有直流偏置的单向脉冲波形。

3. 滤波电路在单管正激电路中,需要使用滤波电路进行滤波,以消除整流输出的脉冲波形,使电路得到更为平滑的直流电压信号。

常用的滤波电路为电容滤波器,其工作原理是利用电容器的充放电特性,过半个周期时间内,电容器电荷储存电能,以维持输出电流,从而实现平滑电路输出。

4. 晶体管放大电路在单管正激电路的最后一级,需要使用晶体管放大电路进行放大,从而实现输出直流电压的需求。

在放大电路中,晶体管通过调整其基极电流,从而改变负载中电压和电流的大小,达到调节输出电压的目的。

单管正激电路虽能够发挥出相对较好的信号调制效应,但由于其只有单个晶体管,故其性能相对较弱,需要经过一定的优化才能更好的发挥出其性能。

下面总结其主要优缺点:1. 优点(1)具有较小的体积和重量,结构简单,成本低廉。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第二章 方案的确定2.1 变换器的设计指标2.1.1 正激变换器的设计指标输入电压:DC41V ~DC51V输出电压:DC12V输出电流:5A效率: η≥80%电压调整率:Su ≤1.5%负载调整率:S I ≤1.5%2.1.2 辅助电源(反激)的设计指标输入电压:DC41V ~DC51V输出电压:DC17V输出电流:0.5A效率: η≥87%第三章 正激电路设计这里UC3844的振荡器选择R T =R 8=12k Ω,C T =C 19=1000PF ,则KHZ C R f T T osc 15010100010128.18.1123=⨯⨯⨯==- (3-1) 所以6脚的输出频率(驱动频率)为:KHZ f f osc 7521== (3-2) 3.3 主电路设计主电路的设计主要包括变压器、电感和MOS 管的设计。

3.3.1 主电路中变压器的设计变压器是利用互感应实现能量或信号传输的器件。

在开关电源主电路中,变压器用于输入输出之间隔离及电压变换。

开关电源中使用磁性元件比较多,这其中包括作为开关电源核心的高频功率变压器、驱动变压器、电流互感器、低压辅助电源变压器以及各种滤波电感等,通常把这些统称为电子变压器,他们是电力电子电路中储能、转换以及隔离所必备的元件。

磁性元器件在整个的开关电源中所占的比重很大,对于开关电源的质量、体积、成本以及效率都有很显著的影响,特别是高频功率变压器,它对于整个开关电源的性能更是有着举足轻重的影响[16]。

高频变压器具有电压变化、电气隔离和能量传输三项主要功能,是开关电源的核心部件,它的设计和计算也是最复杂的。

在能量传输方面,高频变压器有两种方式:一是变压器传输方式,即加在一次绕组上的电压,在磁心中产生了磁通变化,使二次绕组产生感应电压,从而达到使能量从变压器的一次侧传输到二次侧的目的;另一种是电感器传输方式,即在一次绕组上施加电压,会产生励磁电流并且使磁心磁化,并将电能转变成磁能存储起来,而后通过去磁可以使二次绕组产生感应电压,从而达到将磁能变换为电能释放给负载的效果,下面就是变压器设计的过程[17]。

1.铁芯材料的选取在设计高频变压器的时候,应当首先从选择磁心开始,然后再确定绕组的匝数。

在设计的过程中,需要了解与磁心相关的多种特性以及参数,并且需要进行多种参数的计算和校验。

不同工作频率的变压器,可以选择不同磁性材料的铁芯和不同的铁芯规格。

选择铁芯的材料和规格,除了根据变压器的工作频率和功率容量以外,还要考虑铁芯的损耗和温升,并在合理控制变压器体积的基础上,尽量降低其成本。

目前广泛应用的磁性材料主要有硅钢片、铁氧体、非晶态合金、微晶合金和铁粉芯等。

铁氧体的电阻率可以做得很高,因此高频损耗小,工作频率高。

另外铁氧体工艺性能好,价格便宜,性价比高。

比较适应十中小功率的脉冲变压器的设计。

本次设计选用的是磁性材料是PC40,其Bs=0.39T ,Br=0.055T ,所以取T B B B r s 335.025.0=-<=∆,满足条件。

2.AP 公式在开关电源中,高频变压器的磁心尺寸的选择与其工作频率、输出功率、电路结构以及绕组匝数等许多的因素都有关系,是整个高频变压器设计工作的难点。

而在设计高频变压器的时候,面积乘积法是最为常用的方法,通常也简称AP 法。

由电磁感应定律得:dtNAedB dt d N dt d d di L E Vin t L =Φ====ϕ (3-3) BAe VinDT AedB Vindt Np ∆==(3-4) 另外从窗口能否够用得: KpKuAw Np J I prms= (3-5)其中J 为电流密度,prms I 为电流有效值,10<<Ku ,Ku 为填充系数,Kp 为原边面积系数。

所以 prmsI KpKuAwJ N = (3-6) 从而 prmsI KuAwJ Bf Ae VinD =∆ (3-7) 令 Ap=AeAw, ∴BJ fKpKu VinDI Ap prms∆= (3-8)按照Ap 值选择一个比实际所需Ap 大的变压器型号,式中Ae 为铁芯磁路面积,Aw 为铁芯窗口面积,B ∆为铁芯材料所允许的最大磁通密度的变化范围,f 为开关频率。

令Kt i i prms avg in =)(,Kt 为均方根电流系数。

∴BfKpKuKtJPinD BJ fKpKuKt VinDI Ap avg in ∆=∆=)( (3-9) 令KpKuKt=K ´为拓扑系数,再令D=Dmax=0.5,温升30ºC 时,J=2125.4/10450m A Ap o -⨯,Ap 取4cm因此 4125.04`10450Bfk 5.0cm ApPin Ap --⨯∙∆= 4143.1`1.11cm BfK Pin Ap ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆= (3-10)假设变压器的效率为85%。

所以本次设计的变压器的实际所需Ap 值: 4143.133176.0114.0107525.085.0601.11cm Ap =⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯=(3-11)为了使铜线能够很好地绕制,本次设计的变压器选择的型号是EE40(Ae 为1.28cm 2,Aw 为1.08mm 2),其Ap=1.38cm 4值远大于实际制作的变压器的,所以满足条件。

3.确定变压器的原副边匝数由于UC3844的最大占空比为0.5,所以本次设计先假设Dmax=0.4由电磁感应定律得: dt AedB N E Vin P == (3-12) ∴BAe VinDT AedB Vindt Np ∆== (3-13)又由于取T Bm 25.0=∆,所以原边匝数: 5.9107525.0101284.05736=⨯⨯⨯⨯⨯=-Np (3-14) 变压器的匝数比: 1124.041(min)max +⨯=+==fwd V Vo D Vin Ns Np n =1.26154 (3-15) 所以副边匝数: 53.726154.15.9===n N N ps (3-16) 由于匝数是整数,所以取Ns 为8匝,重新核算原边匝数Np :Np=Ns ⨯n=10.09,所以取Np 为11匝。

重新核算实际的占空比,由电路一个周期内,通过电感的电流代数和为零得: ()()T D V V T D Vo V V Np Ns fwd o fwd in max max 1-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--(3-17) 其中,fwd V 为二极管的压降∴Dmax=0.436<0.5,满足要求。

4.原边线径Dp由于温升30ºC 时,22125.0/08.4/5.4mm A mm A Ap J ==- (3-18)所以可以选择J=4.00A/mm 2。

原边电流有效值:A D I NpNs I on prms 4.2max == (3-19) 所以原边横截面积: 26.0mm J I Ap prms ==(3-20)所以原边线径:mm Ap Ds 8743.04==π (3-21)而集肤效应的集肤为:mm f 2738.0107575753=⨯==δ (3-22)且D>2δ,所以要考虑集肤效应。

可以选择多股并绕,所以选择线径为0.53mm 的铜线,由于7.253.08743.02=⎪⎭⎫ ⎝⎛,即原边采用线径为0.53的铜线3股并绕。

5.副边线径Ds副边的电流有效值: A D I I on srms 30.3max == (3-23)所以副边的横截面积:2825.0mm JI As srms == (3-24) 因此副边的线径: mm AsDs 0252.14==π (3-25)由于线径很大,所以要考虑集肤效应,可以也选择线径为0.53mm 的铜线,由于7.353.00252.12=⎪⎭⎫ ⎝⎛,即副边采用线径为0.53mm 的铜线4股并绕。

6.磁复位绕组磁复位绕组绕组取与原边相同的匝数,即11匝,可以取线径为0.33mm 的铜线,而且要与原边并绕,这样耦合系数接近1。

综上本次主电路中的变压器参数为:原边为11匝,采用线径为0.53的铜线3股并绕;副边为8匝,采用线径为0.53mm 的铜线4股并绕;磁复位为11匝,采用线径为0.33mm 的铜线,图3-2是实际制作完成的变压器。

图3-2 实际制作完成的变压器3.3.2 主电路中电感的设计电感量L 也称作自感系数,是表示电感组件自感应能力的一种物理量.当通过一个线圈磁通(即通过某一面积的磁力线数)发生变化时,线圈中便会产生电势,这是电磁感应现象.所产生的电势称感应电势,电势大小正比于磁通变化的速度和线圈匝数.当线圈中通过变化的电流时,线圈产生的磁通也要变化,磁通掠过线圈,线圈两端便产生感应电势,这便是自感应现象,自感电势的方向总是阻止电流变化的,犹如线圈具有惯性,这种电磁惯性的大小就用电感量L 来表示.L 的大小与线圈匝数,尺寸和导磁材料均有关,采用硅钢片或铁氧体作线圈铁芯,可以较小的匝数得到较大的电感量.L 的基本单位为H(亨)实际用得较多的单位为mH(毫亨)和uH(微亨) 1H=103mH=106uH 。

1.电感的感值本次设计选择的频率f=75KHZ ,取临界连续时,on oc I I %10≤,所以()()T D V V DT Vo V V Np Ns fwd o fwd in -+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--1 ∴in fwd o s p V V V N N D +∙=(3-26) ∴304.0(max)min =∙+=s p in fwdo N N V V V D ,而Dmax=0.436,所以变换器工作在连续区。

而临界连续时,电感的电流: ()D LfV V i I fwd o L oc -+=∆=12121 ∴()()H f I D V V L oc fwd o l μ9.1181.021min (max)=⨯-+=(3-27)所以取L=119H μ。

2.电感的线径 流过电感的电流有效值:A I lrms 5≈,而J=4A/mm 2所以电感线圈的横截面积:28.0mm J I A lrms L ==(3-28) 线径: mm A D L L 010.14==π,由于要考虑集肤效应,所以仍然采用0.53mm 的铜线绕制,由于63.353.0010.12=⎪⎭⎫ ⎝⎛,所以采用4股并绕。

3.电感的匝数N L流过电感的峰值电流:(max)(max)21L on lpk i I i ∆+= (3-28) A 5.5=由电磁感应得: dtAedB N dt di L E L L == ∴AedB Ldi N L L =AeBm Li Lpk = (3-29) 4.2025.01285.5119=⨯⨯=所以取21匝。

相关文档
最新文档