变压器设计公式--全桥变换器
全桥变压器计算公式
AP 磁芯：38.4AP 需要： 4.509803922匝数电流线规股、层数初级358 5.8309次级1402.22222进线输出参数VA：4540输入电压：220AcinmaxAcinmin输出1电流1输出22421984640说明AEAQ输出功率频率效率4.881840500.85说明输入功率最高电压最低电压2164.705882326.7267.3297说明AP 磁芯：38.4AP 需要： 4.509803922初级匝数初级电流进线电流34.03125取值35计算结果：请输入如下数据：功率容量的计算初级匝数的计算匝数比CM M T Q E K K B P A A A P δη⎰⨯=⨯=2106eM INMAX A B V NP⎰=4108211p p UU a an •-=次级匝数6.023194912取值1初级电感初级电流I AVG8.0984133278A 初级峰值电流A 初级脉动电流A 初级有效值电流A电流电流密度绕组截面积线规初级参数计算8240.686次级参数计算2036.66666667350k0.29线径0.4500.4000.3500.3200.290.2250.2330.215代号线径股数截面积H10.25140.68688计算结果：合股线初级电感量的计算inonTP t E L P 222=211p p UU a an •-=长度电流2输出3电流3磁感应强度Bm电流密度绕组占空系数磁芯占空系数600020.41 Dmax周期毫秒最大导通时间0.36207.2BM=1000输入电流的平均值初级峰值电流初级脉动电流初级有效值电流股数匝长匝数引出端总长5.83090379352.2222222221100k 25k0.210.42截面积0.1623019.800.1280022.120.1021024.440.0804627.320.06656.63圆导线穿透深度表线规表inAVGV P I Im 0•=η311a I I P •=。
变压器的设计步骤和计算公式
这部分能量被称为变压器漏感。
开关断开后，漏感能量不会传递到次级，而是在变压器初级绕组和开关之间产生高压
尖峰。此外，还会在断开的开关和初级绕组的等效电容与变压器的漏感之间，产生高
频振铃如果该尖峰的峰值电压超过开关元件(通常为功率MOSFET)的击穿电压，就会导
流对漏极电容充电(图3a)。当初级绕组电压达到由变压器匝数所定义的反射输出电压
(VOR)时，次级二极管关断，励磁能量传递到次级。漏感能量继续对变压器和漏极电容
充电，直到初级绕组电压等于箝位电容电压，此时，阻断二极管导通，漏感能量被转
移到箝位电容(图4a)。经由电容吸收的充电电流将漏
极节点峰值电压箝位到VIN(MAX)+VC(MAX)。漏感能量完全转移后，阻断二极管关断，
C
其它型号磁芯估算MLT可依此方法类推。
2）按下试计算各绕组铜损
Pcu = (Nn × MLT × R n ) × In2
式中：Pcun --第n绕组铜损，单位为瓦
Nn ---- 第n绕组匝数，单位为匝
MLT ---均绕组长度，单位为m
Rn ---- 第n绕组导线每米长电阻，单位为Ω；
In2 ---第n绕组额定电流，单位为A；
C0 =
I OUT (max )
f min ×V 纹波(max )
一、变压器的设计步骤和计算公式
1.1 变压器的技术要求:
V
输入电压范围；
输出电压和电流值；
输出电压精度；
效率ηη；
磁芯型号；
工作频率f；
最大导通占空比Dmax；
最大工作磁通密度Bmax;
其它要求。
全桥变压器计算公式
34.03125
取值
35
匝数比
初级电流 进线电流
n a • U p1 1 a U p2
次级匝数
6.023194912
取值
1
初级电感量的计算
L E2to2n P 2TPin
计算结果： 初级电感 初级电流
n a • U p1 1 a U p2
IAVG
8.098413327
8
A
初级峰值电流
A
初级脉动电流
计算结果： AP磁芯： AP需要：
初级 次级 进线
38.4
4.509803922
匝数
电流
35
1
线规 8 40
请输入如下数据：
输出参数VA： 输入电压：
45
40
220
股、层 数
5.8309 2.22222
说明 说明 说明
Acinmax
Acinmin
输出1
电流1
输出2
242
198
46
40
AE 4.8
AQ
长度 0 0
电流2
输出3
电流3
磁感应强度Bm 电流密度 绕组占空系数 磁芯占空系数
6000
2
0.4
1
Dmax
周期毫秒 最大导通时间
0.36
20
7.2
BM=1000
输入电流的平均值 初级峰值电流 初级脉动电流 初级有效值电流
I AVG
P0 • VImin
I1 I P1 •
a 3
股数
匝长 5.83090379 2.222222222
A
初级有效值电流
A
初级参数计算 次级参数计算
LLC谐振全桥DCDC变换器设计修改
LLC谐振全桥DC/DC变换器设计摘要：电力电子变压器(PET)作为一种新型变压器除了拥有传统变压器的功能外，还具备解决传统变压器价格高、体积庞大、空载损耗严重、控制不灵活等问题的能力，值得深入研究。
PET的DC-DC变换器是影响工作效率和装置体积重量的重要部分，本文以PET中DC-DC变换器为主要研究对象，根据给出的指标，对全桥LLC谐振变换器的主电路进行了详细的设计，主要有谐振参数的设计，利用磁集成思想，设计磁集成变压器，可以大大减小变换器的体积和重量，并在参数设计的基础上完成器件的选型。
此外，根据给出的参数，计算出各部分损耗，进而计算出效率，结果满足设计效率的要求。
利用PEmag和Maxwell仿真软件设计磁集成变压器，验证磁集成变压器参数。
运用Matlab/simulink对PET中的DC-DC变换器模型进行仿真分析，并在实验样机上进行实验研究，实验结果验证了DC-DC变换器的理论研究和设计方法的正确性及有效性。
关键词：电力电子变压器；LLC谐振变换器；损耗分析；磁集成变压器中图分类号：TD62 文献标识码：A 文章编号：Design of LLC resonant full bridge DC / DC converterAbstract: The Power Electronic Transformer (PET) as a new power transformer,not only has the functions of traditional transformers, but also has the ability to solve the problems of traditional power transformers that the high price, huge volume, prodigious no-load loss and inflexible control, and it is worth in-depth study.The DC-DC converter of PET is an important part of affecting work efficiency, volume and weight of the device. This paper studies the DC-DC converter mainly, then，according to given indexes, main circuit of full-bridge LLC resonant converter is designed in detail, including the design of resonant parameters. And the magnetic integrated transformer is designed with the idea of magnetic integration, which greatly reduces the converter volume, and the selection of devices is completed on the basis of parameters design.In addition, according to the given parameters, losses of each part and the efficiency are calculated. The results meet the efficiency requirements of design. PEmag and Maxwell simulation software are used to design magnetic integrated transformer, and verified the magnetic integrated transformer parameters.Matlab/simulink is used to simulate and analyze the DC-DC converter performance of PET. A prototype of full-bridge LLC resonant converter is developed and system test platform is built according to the theoretical research and simulation results. The correctness and effectiveness of theoretical research and design methods of the DC-DC converter are verified by analyzing the waveforms of the test.Key words:power electronic transformer; LLC resonant converter; loss analysis; magnetic integrated transformer煤矿井下存在着各种电压等级的电源以及电气设备，供电系统十分复杂。
反激式开关电源变压器设计
反激式开关电源变压器设计(2)
表二 变压器窗口利用因数
变压器情况
窗口
反激式变压器 一个二次绕组 两个或多个二次绕组 相互隔离的二次绕组 满足UL或CSA标准 满足IEC标准 法拉第屏屏蔽
1.1 1.2
1.3 1.4 1.1 1.2 1.1
用下式按变压器情况将各窗口利用因数综合起来 Knet=Ka.Kb…
2.6 计算一次绕组最大匝数Npri
Lpri 452*10-6
Npri = =
= 61.4匝 取Npri=62匝
AL 120*10-9
2.7 计算二次主绕组匝数NS1NS1为DC+5V绕组
NpriV01+VD1-Dmax 62*5+0.7*1-0.5
Ns1=
=
= 2.78匝
VinminDmax
127*0.5
Lgap =
cm2
AeB2max
其中：Ae = 磁芯有效截面积;单位为cm2 Bmax = 单位为G；
Lpri = 单位为H&
按照计算的气隙量实测出磁芯的AL值&
技术部培训教材
反激式开关电源变压器设计(2)
1.6 计算一次绕组所需的最大匝数Npri
Lpri Npri =
AL
1.7 计算二次主绕组输出功率最大的绕组所需匝数Ns1
式中： δVsn% ———— 相应输出电压精度%; Vsn ———— 相应输出电压值； Nsn ———— 计算的相应输出电压匝数； N’sn ———— 选取的整数相应输出电压匝数&
如果输出电压不能满足规定的精度;可以将主输出绕组Ns1增加一匝;再 计算相应输出绕组匝数;看能否满足相应精度;如果这样修改结果仍不满足 要求;只可回到开始阶段;增加一次绕组匝数;重新计算一次绕组匝数;直到 满足要求为止;但是增加一次绕组匝数;会使变压器工作磁通密度向小的方 向调整;这可能造成在较低输入电压时;输出无法达到额定的电压;所以在变 压器设计时要适当的处理好输出电压精度和额定输出电压值的关系.
PWM变压器的设计步骤和计算方法
N pri =
L pri AL
1.7 、计算二次主绕组（输出功率最大的绕组）所需匝数 Ns1
N s1
=
N pri V 01 +V D (1 ? D max ) V in (min ) ×Dmax
1.8 、计算二次其它绕组所需匝数 Nsn
N sn =
V 0n +V Dn ×Ns1 V 01 +V D 1
1.10 、计算和选取绕组导线线径 绕组导线线径按下式计算
导线线
dwm
=
1.13 ×
In j
(mm)
式中: dwm— 相应绕组线径，单位为mm 。
In——— 相应绕组额定电流，单位为A 。 J ——— 电流密度，单位为A/mm2,一般取3-10A/mm2 。 选取各绕组线径后，按下式计算在开关工作频率时导线的趋肤深度，如果
=
Pin Vin(max
)
I pk
=
K ×Pout Vin(min )
其中: K=1.4(Buck 、推挽和全桥电路）
K=2.8( 半桥和正激电路） K=5.5(Boost ，Buck- Boost 和反激电路） 1.3 确定磁芯尺寸 确定磁芯尺寸有两种形式，
第一种按制造厂提供的图表 ,按各种磁芯可传递的能量来选择磁芯 , 如下表 :
a
4
其它型号磁芯估算MLT可依此方法类推。 2）按下试计算各绕组铜损
Pcu
=
(Nn
×MLT× Rn
)
×I
2 n
式中：Pcun --第n绕组铜损，单位为瓦
Nn ---- 第n绕组匝数，单位为匝 MLT ---均绕组长度，单位为m Rn ---- 第n绕组导线每米长电阻，单位为Ω； In2 ---第n绕组额定电流，单位为A； n ----- 绕组序号，n=1,2,3…… 3）按下式计算变压器铜损
移相全桥变换器参数设计
移相全桥变换器设计一、设计要求输入电压：直流V in= 400V 考虑输入电压波动：385Vdc~415Vdc 输出电压：直流V out= 12V（稳压型）输出最大电流：I max=50 A整机效率：η≥90%输出最大功率：P o=600W开关频率：f=100kHz二、参数计算①输入电流有效值I in=P oη⁄V in=6000.9⁄400=1.67 A考虑安全裕量，选择600V/10A的开关管，型号FQPF10N60C。
②确定原副边匝比n：为了提高高频变压器的利用率，减小开关管电流，降低输出整流二极管承受的反向电压，从而减小损耗降低成本，高频变压器原副边匝比n要尽可能的取大一些；为了在规定的输入电压范围内能够得到输出所要求的电压，变压器的变比一般按最低输入电压V in(min)来进行计算。
考虑到移相控制方案存在变压器副边占空比丢失的现象，以及为防止共同导通，一般我们取变压器副边最大占空比是0.85，则可计算出副边电压V s：V s=V o+V D+V LfD sec (max)=12+1.5+0.50.85=16.47V其中V o=12V为输出电压，V D为整流二极管压降，取 1.5V，V Lf为输出滤波电感上的直流压降，取0.5V。
匝比n：n=N pN s=38516.47=23.27设计中取匝比n=23。
③确定匝数N p、N s变压器次级绕组匝数可由以下公式得出：N s=U s4f s B m A e=16.474×105×0.13×190×10−6=1.66取N s=2，本设计中，最大磁通密度B m=0.13T，磁芯选择PQ3535，A e= 190mm2。
变压器初级绕组匝数N p为：N p=nN s=23×2=46变压器副边带中心抽头，故匝数关系为：46 : 2 : 2。
④变压器原边绕组导线线径和股数由于导线存在肌肤效应，在选用绕组的导线线径是，一般要求导线线径小于两倍的穿透深度，穿透深度与温度频率有关，在常温下计算公式为∆=√2kωμγ（其中：μ为导线材料的磁导率，γ=1ρ）为材料的电导率，k为材料的电导率温度系数。
全桥式开关电源变压器参数计算办法
全桥式开关电源变压器参数计算办法全桥式开关电源变压器参数计算办法全桥式变压器开关电源的作业原理与推挽式变压器开关电源的作业原理对错常挨近的，仅仅变压器的鼓动办法与作业电源的接入办法有点纷歧样;因而，用于计算推挽式变压器开关电源变压器初级线圈N1绕组匝数的数学表达式，相同能够用于全桥式变压器开关电源变压器初级线圈N1绕组匝数的计算。
1全式开关电源变压器初级线圈匝数的计算全桥式变压器开关电源与推挽式开关电源相同，也归于双激式开关电源，因而用于全桥式开关电源的变压器铁心的磁感应强度B,可从负的最大值-Bm,改动到正的最大值+Bm,而且变压器铁心能够不必留气隙。
全桥式开关电源变压器的计算办法与前面推挽式开关电源变压器的计算办法底子相同，根据推挽式开关电源变压器初级线圈匝数计算公式：由上面的公式看出，尽管是用来计算推挽式变压器开关电源变压器初级线圈N1绕组匝数的公式，但关于全桥式变压器开关电源变压器初级线圈匝数的计算相同有用。
式中，N1为变压器初级线圈N1绕组的起码匝数，S为变压器铁心的导磁面积(单位：平方公分)，Bm为变压器铁心的最大磁感应强度(单位：高斯);Ui为开关电源的作业电压，即加到变压器初级线圈N1绕组两头的电压，单位为伏;tau;=Ton,为操控开关的接通时刻，简称脉冲宽度，或电源开关管导通时刻的宽度(单位：秒);F为作业频率，单位为赫芝，通常双激式开关电源变压器作业于正、反激输出的状况下，其伏秒容量有必要持平，因而，能够直接用作业频率来计算变压器初级线圈N1绕组的匝数;F和tau;取值要预留20%分配的余量。
式中的指数是一同单位用的，选用纷歧样单位，指数的值也纷歧样，这儿选用CGS单位制，即：长度为公分(cm)，磁感应强度为高斯(Gs)，磁通单位为麦克斯韦(Mx)。
2沟通输出全桥式开关电源变压器初、次级线圈匝数比的计算全桥式变压器开关电源假定用于DC/AC或AC/AC逆变电源，即把直流逆成为沟通，或把沟通整流成直流后再逆成为沟通，这种逆变电源通常输出电压都不需求调整，作业功率很高。