电感和变压器的相关公式
LLC变压器设计公式

LLC变压器设计公式在LLC变压器设计中,需要考虑的主要因素有谐振频率、变压比、功率因数、效率等。
下面将介绍LLC变压器设计的一些基本公式和设计要点。
1.谐振频率(f)的计算公式:谐振频率是LLC变压器设计中的重要参数,它决定了变压器的性能。
谐振频率可以通过以下公式进行计算:f=1/(2*π*√(Lr*Cr))其中,Lr为谐振电感的值,Cr为谐振电容的值。
2.变压比(N)的计算公式:变压比是LLC变压器设计中的一个关键参数,它决定了输入和输出电压之间的比例关系。
变压比可以通过以下公式进行计算:N=√(Lp/Ls)其中,Lp为主变压器的电感,Ls为副变压器的电感。
3.功率因数(PF)的计算公式:功率因数是LLC变压器设计中需要考虑的另一个重要参数,它决定了变压器的功率转换效率。
功率因数通过以下公式计算:PF = (Pout / Vout) / (Pin / Vin)其中,Pout为输出功率,Vout为输出电压,Pin为输入功率,Vin为输入电压。
4.效率(η)的计算公式:效率是LLC变压器设计中的关键指标,它衡量了变压器的能量转换效率。
效率可以通过以下公式计算:η = Pout / Pin其中,Pout为输出功率,Pin为输入功率。
在进行LLC变压器的具体设计时,需要注意以下几个要点:1.确定输入和输出功率需求,根据功率需求选择合适的谐振电感和谐振电容。
2.确定输入和输出电压,在确定电压比例关系后,选择合适的主变压器和副变压器的电感。
3.选择合适的变压器芯片和控制电路,保证稳定的电能转换。
4.进行电磁兼容性(EMC)测试,确保变压器的正常运行和安全性。
总结:LLC变压器设计是一种高效、节能的变压器设计方法,它通过谐振电容和谐振电感实现高效的功率传输和电能转换。
设计LLC变压器时,需要考虑谐振频率、变压比、功率因数、效率等因素,使用相应的公式进行计算。
LLC变压器设计还需要注意选择合适的变压器芯片和控制电路,并进行EMC测试。
变压器等效电感

变压器等效电感1 变压器等效电感的定义变压器等效电感是指在变压器中,为了描述其感应电动势之间的关系,在进行等效电路分析时所引入的一个参数。
该参数表示变压器中变压比的平方倍与电感的比值,通常用符号L来表示。
2 变压器等效电感的公式变压器等效电感的计算公式为:L=k^2*Lp其中,k为变压器的变比,Lp为变压器的原电感。
当变压器为理想变压器时,变比k为实际变比与额定变比的比值,即:k=V2/V1=a式中,V1为输入电压,V2为输出电压,a为变比。
对于非理想变压器,k的值需要经过实验测量获得。
3 变压器等效电感的作用变压器等效电感常常用于计算变压器中的电感耦合。
电感耦合是指变压器中由于磁场的影响而发生的两个线圈之间的相互作用。
当一个线圈中的电流变化时,它所产生的磁场会穿过另一个线圈,从而使另一个线圈中感应出电动势。
通过引入等效电感,我们可以将变压器中的电感耦合转化为电路中的电感耦合。
这样,我们就可以用简单的电路模型来描述变压器的行为,从而更容易地进行分析和计算。
4 变压器等效电感的影响因素变压器等效电感的大小受到多方面因素的影响,包括变压器的原电感、铁芯的形状和材料、绕组的形式等。
如果我们希望在设计变压器时获得更好的性能,我们需要考虑这些因素的影响,并做出对应的调整。
5 总结变压器等效电感是变压器分析中重要的参数之一,它在描述电感耦合和进行等效电路分析时起到了关键的作用。
虽然变压器等效电感的计算公式相对简单,但是其大小受到多方面因素的影响,需要仔细考虑。
在实际应用中,我们需要根据具体的问题进行分析,选择适当的参数来计算变压器的等效电路。
变压器阻抗计算实例

变压器阻抗计算实例
变压器阻抗是指在变压器的一侧施加电压,导致另一侧产生电流时,电压和电流的比值。
变压器阻抗的计算实例可以通过以下步骤进行:
1. 测量变压器的电阻值(R)和电感值(L)。
2. 将电感值转换为阻抗值(Z):Z = 2πfL,其中f为电源频率。
3. 计算变压器的总阻抗(Zt):Zt = R + jZ,其中j为虚数单位。
4. 计算变压器的短路阻抗(Zsc):将变压器一侧短路,测量另一侧的电流和电压,然后计算:Zsc = V/I,其中V和I分别为测量的电压和电流值。
5. 计算变压器的百分比阻抗(Z%):Z% = (Zsc/Zt) ×100。
以上步骤可以用以下公式简化:
Z = R + j2πfL
Zsc = V/I
Z% = Zsc/Zt ×100
需要注意的是,变压器阻抗的计算实例中需要测量严格的数值,尤其是电阻和电感值的测量。
此外,变压器的阻抗会随着负载电流的变化而发生变化,因此需要定期进行检测和校准。
变压器参数计算公式

高频变压jlm器参数计算1.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 (A) ⑴Ф ----- 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 ⑵μ ----- 磁导率(无单位也叫无量纲)H ----- 磁场强度(伏特每米)H = I*N / l ⑶I ----- 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 ⑷E 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 ⑼Q 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)) ⑽N1-------- 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) 2.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: 117.5W2.确定初次级匝数比:次级整流管选用V RRM =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 = V IN(max) / (V RRM * k / 2) ⑾N1 ----- 初级匝数 V IN(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 = V in(max) + (Vo+Vd)/ N2/ N1 ⑿V in(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)/V in(min)+N1/N2*(Vo+Vd) ⒀D=7.6*(23.5+0.89)/200+7.6*(23.5+0.89)由些可计算得到占空比 D≌ 0.4815.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。
llc变压器设计公式推导

llc变压器设计公式推导我们需要了解LLC变压器的基本原理。
LLC变压器是一种谐振变换器,由电感L、电容C和谐振电容Cres组成。
通过控制开关管的开关信号,使得LLC变压器在工作过程中能够实现能量的存储和传递。
在LLC变压器的设计中,需要确定电感L、电容C和谐振电容Cres 的数值。
接下来,我们将逐步推导LLC变压器的设计公式。
我们可以根据LLC变压器的工作原理,得到其电感L和谐振电容Cres的关系。
根据谐振电路的共振频率公式,我们可以得到:f = 1 / (2 * π * sqrt(L * Cres))其中,f为谐振频率,L为电感的数值,Cres为谐振电容的数值。
接下来,我们可以根据LLC变压器的工作原理,得到其谐振电容Cres和电容C的关系。
根据电容的串联关系,我们可以得到:1 / Cres = 1 / C + 1 / Cm其中,C为电容的数值,Cm为谐振电容的数值。
将以上两个公式结合起来,我们可以得到LLC变压器的设计公式:f = 1 / (2 * π * sqrt(L * (1 / C + 1 / Cm)))通过这个公式,我们可以根据所需的谐振频率f,计算出电感L、电容C和谐振电容Cres的数值。
在实际设计中,我们可以根据系统的要求和约束条件,选择合适的数值。
除了以上的基本设计公式,LLC变压器的设计还需要考虑其他因素,如功率因数、效率和损耗等。
在实际设计中,我们需要综合考虑这些因素,并进行必要的优化。
总结起来,LLC变压器设计公式的推导是基于其基本工作原理和电路特性的。
通过以上的推导,我们可以根据所需的谐振频率,计算出电感L、电容C和谐振电容Cres的数值。
在实际设计中,我们还需要考虑其他因素,并进行必要的优化。
LLC变压器作为一种高效率、高功率密度的变压器,其设计公式的推导对于实际应用具有重要的指导意义。
变压器电感量计算公式

变压器电感量计算公式
变压器电感量计算公式是指在变压器工作中,计算电感量所需的
公式。
电感量是指变压器的感应电动势与电流的比值,它对于变压器
的工作性能及效率有着重要的影响。
因此,正确地计算变压器的电感
量对于整个变压器的正常工作具有非常重要的意义。
变压器的电感量计算公式如下:L = N^2 * μ * A / l,其中L
为电感量,N为线圈匝数,μ为磁导率,A为磁路截面积,l为整个磁
路长度。
根据这个公式,我们可以通过合理的选择变压器的线圈匝数、磁导率、磁路截面积和磁路长度等参数,来调整变压器的电感量值,
以满足不同工作要求的变压器。
在实际操作中,变压器电感量的计算需要依据具体的工作条件来
选择参数。
例如,针对不同的频率和电流强度要求,需要选择不同的
匝数和截面积。
此外,还需要考虑磁导率的变化和磁路的长度等因素,从而保证计算的准确性和电感量的可控性。
需要注意的是,在实际应用中,变压器的电感量不仅受到上述参
数的影响,还受到一些其他的因素的影响,如变压器的空气间隙、铁
芯的饱和和磁通泄漏等。
因此,在进行电感量计算时,需要结合实际
的工作情况和具体的变压器设计特点来进行参数的选择。
总之,变压器电感量是变压器工作中的一个重要参数,其计算公
式的应用需要具有一定的准确性和可控性。
只有在实际工作中积极应
用这个公式,灵活地选择相关参数,才能有效地保证变压器的工作性能和效率,同时也能够提高整个系统的可靠性和稳定性。
变压器电感量怎么算?变压器电感量计算公式深度讲解

变压器电感量怎么算?变压器电感量计算公式深度讲解为何两套变压器计算公式计算出来的电感量是不想同的?到底谁对谁错?(比如新手工程师张三对于开关电源变压器的计算还没有很好的理解,去请教李四和王五,然后李四给了一套计算公式给张三,王五也给了一套计算公式给张三。
然后张三分别按照两个人给的公式兴致勃勃的算了起来,算出来之后,发现两套公式计算出来的电感量根本不相同,且相差了不少,到底是李四对还是王五对?)我设计开关电源也有一些年份了,接触开关电源的新手也比较多,而新手问得最多的一个问题就是变压器怎么计算,而变压器计算中问得最多的一个问题就是,上面提到的感量不一样的问题。
我可以这么说,只要有这个疑问的电源工程师,那么一定说明你是新手,一定没有掌握变压器的设计方法。
其实两个工程师计算出来的电感量不相同是很正常的,我甚至可以说,同一个项目给两个不同的并且有经验的工程师来计算变压器的话,这两个工程师计算出来的电感量一定不一样。
为什么?其中有比较多的原因。
我们以反激为例,计算变压器得出来的感量大与小根本没有绝对的对与错,只要你的变压器在最低输入电压最大输出功率工作的时候,变压器磁芯不饱和,另外温度能过关,就不能说他的计算方法不对。
对于有经验的工程师算了那么多年的变压器了为何每接一个新的项目都会重新计算?为什么不直接用一个功率相当的变压器就直接用?实质上就是要从理论上保证磁芯不饱和(当然其中还有其他东西需要保证,但对于新手而言理解这一点就够了,请老手们包涵)。
下面我拿一套计算方法来说明一下电感量的计算:我们拿反激DCM的计算为例首先根据能量守恒,可得到其中Lp是变压器原边的电感量,Ip为原边电感量的峰值电流,P为开关电源输入功率,T 为开关电源的开关周期。
然后根据定义,如果在电感上加一个恒定电压,电感上的电流是随着时间线性上升的,可得到反激DCM计算时,我们在最低输入最大功率输出时保证工作在DCM的话,就可以保证整个输入电压范围及整个功率范围都为DCM。
高频变压器参数核算公式

高频变压器参数核算公式电感中恶感应电动势与电流以及磁通之间有有关络式:EL=⊿Ф/⊿t*N⑷
电磁学核算公式推导:1.磁通量与磁通密度有关公式:Ф=B*S⑴Ф-----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=十4高斯S-----磁路的截面积(平方米)B=H*μ⑵μ-----磁导率(无单位也叫无量纲)H-----磁场强度(伏特每米)H=I*N/l⑶I-----电流强度(安培)N-----线圈匝数(圈T)l-----磁路长路(米)2.电感中恶感应电动势与电流以及磁通之间有有关络式:EL=⊿Ф/⊿t*N⑷EL=⊿i/⊿t*L⑸⊿Ф-----磁通改动量(韦伯)⊿i-----电流改动量(安培)⊿t-----时刻改动量(秒)N-----线圈匝数(圈T)L-------电感的电感量(亨)由上面两个公式能够推出下面的公式:⊿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一同能够推出如下算式:L=(μ*S)/l*N2⑻这阐明在磁芯必定的状况下电感量与匝数的平方成正比(影响电感量的要素)3.电感中能量与电流的联络:QL=1/2*I2*L⑼QL--------电感中贮存的能量(焦耳)I--------电感中的电流(安培)L-------电感的电感量(亨)4.依据能量守安稳律及影响电感量的要素和联合⑺⑻⑼式能够得出初度级匝数比与占空比的联络式:N1/N2=(E1*D)/(E2*(1-D))⑽N1--------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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电感和变压器的相关公式
安培环路定律: 磁压: 磁动势: 电磁感应定律:
带磁芯的电感公式:
磁压:
磁阻: 电阻:
开气隙磁芯:
磁通变化量:
n
l
H i ⋅=
i
n l H ⋅=⋅c m l H U ⋅=i
n F
⋅=t
t
n t
n e ΔΔ=
Δ⋅Δ=
ΔΔ⋅
=ψφφ)
(dt di L dt di l A n dt dH nA dt dB nA dt
d n
e u c ⋅=⋅====−=μμφ2
c
l A n L ⋅⋅=
μ2
φ
φμμφ
μ
⋅=⋅=⋅=⋅==mc c c
c
c c c m R A l l A l B
Hl U c c mc A l R ⋅=μS
l
R ⋅
=ρδ
δ
δ
μμA l A l n
R R n
R n L c c m mc m ⋅+
⋅=+==02
2
22
111φφφ−=t 2
21111i N i N i N t ⋅−⋅=⋅
1i =输入电流
反射电流
变压器工作原理:
导线集肤深度:
矩形波电流产生的集肤效应:矩形波电流的集肤深度为基波正弦
波的集肤深度的70%。
当负载电流比较大时(一般大于20A),应采用铜箔,而不是用
利兹线(多股细小且绝缘)或多股实心线并绕,开关频率低于50kHz 时,应尽量避免使用利兹线。
铁氧体磁芯损耗:
磁芯的工作状态分为三类:
Ⅰ类:有直流偏磁的单向磁化(主要关注磁芯的饱和问题) Ⅱ类:无直流偏磁的单向磁化(主要关注磁芯的复位问题) Ⅲ类:双向磁化(主要关注磁芯的高频损耗问题)
γ
μπ⋅⋅⋅⋅⋅=
Δf k 22μ导线材料的磁导率
γ材料的电导率(γ=1/ρ) k材料电导率的温度系数
β=2.2~2.4 α=1.2~1.7
B为磁感应强度 η为材料系数 f为交变频率。