推挽式变压器设计步序
推挽式DCDC开关电源的设计与校正
第23卷第6期合肥工业大学学报(自然科学版)V o l.23N o.6 2000年12月JOU RNAL O F H EFE I U N I V ER S IT Y O F T ECHNOLO GY D ec.2000推挽式DC DC开关电源的设计与校正张 兴, 马先奎, 张崇巍(合肥工业大学电气工程学院,安徽合肥 230009)摘 要:文章给出了应用状态空间平均法所建立的推挽式DC DC变换器的动态小信号数学模型,得出了闭环系统框图和传递函数。
并在此基础上应用自动控制理论设计和校正了一系统。
分析了比例校正方式对系统性能的影响,并展望了对系统性能更好的校正方式。
仿真结果表明了小信号数学模型的正确性和实用性。
关键词:状态空间平均法;开关电源;小信号数学模型;校正中图分类号:TM401.1 文献标识码:A 文章编号:100325060(2000)0620957205D esign and correction of push-pull DC DC sw itch i ng power supplyZHAN G X ing, M A X ian2ku i, ZHAN G Chong2w ei(Schoo l of E lectrical Engineering,H efei U niversity of T echno logy,H efei230009,Ch ina)Abstract:T he s m all signal m athem atical m odel of p u sh2p u ll DC DC converter is con structed by app lying the state2sp ace m ethod,and the clo sed2loop system b lock diagram and tran sfer functi on are p ropo sed.T hen a system is designed and co rrected w ith au tom atic con tro l theo ry.T he effect of P I co rrecti on on the system p rop erty is discu ssed,and P I co rrecti on is com p ared w ith o ther co rrecti on m ethods.T he si m u lati on resu lts indicate that the s m all signal m odel is co rrect and feasib le.Key words:state2sp ace m ethod;s w itch ing pow er supp ly;s m all signal m athem atical m odel;co rrecti on0 引 言开关电源(Sw itch ing Pow er Supp ly)与传统的线性电源相比较,具有效率高、重量轻、体积小等优点,近年来得到广泛的应用和发展。
推挽变压器计算公式
推挽变压器计算公式标题：推导变压器计算公式，为电力工程设计提供便利引言：变压器是电力系统中必不可少的元件，它的设计与计算对于保证电力系统的正常运行非常重要。
然而，计算变压器参数并不是一件简单的事情，需要借助一定的公式和方法。
本文将推导变压器计算的基本公式，以便为电力工程设计提供便利和指导。
一、基本概念和假设1. 互感性：变压器的工作基于互感效应，即通过磁场的变化来传递能量。
互感性的表达式为N1φ1 = N2φ2，其中N1、N2分别为变压器的一次和二次线圈的匝数，φ1、φ2分别为一次和二次线圈的磁通。
2. 理想变压器：假设变压器是理想的情况下，可以得出以下假设公式：- 磁场没有漏磁，即φ1 = φ2；- 电阻和漏电感可以忽略不计。
二、变压器的基本参数1. 变比: 变比表示了变压器一次和二次电压之间的关系。
变比定义为:K = V2 / V12. 系数K的定义中包含了两个重要的量：- 变压器的主磁通率（M）。
主磁通率定义为变压器磁通的比例因子，即φ1 = Mφ2；- 变压器的匝缐比（m）。
匝缐比定义为一次和二次线圈的匝数之比，即m = N1 / N2。
通过将M和m代入K的定义，我们可以得到另一种形式的变比公式:K = M*m三、变压器的基础计算公式1. 一次和二次电流之间的关系：根据理想变压器的假设公式，可以推导出:I1 / I2 = N2 / N1 = 1 / m2. 线圈电压之间的关系：根据理想变压器的假设公式，可以推导出:V1 / V2 = N1 / N2 = m3. 功率之间的关系：根据电力学基本定律，功率等于电压乘以电流。
我们可以得出以下推导：P1 = V1 * I1 = m * V2 * (I2 / m) = P2其中，P1和P2分别为一次和二次侧的功率。
四、变压器额定容量的计算变压器的额定容量是指变压器能够持续运行的功率。
额定容量可以根据以下公式计算：S = k * V * I其中，S为额定容量，k为各种损耗系数，V为标称电压，I为额定电流。
开关电源原理与设计(连载三十)推挽式变压器开关电源储能滤波电容参数的计算
开关电源原理与设计（连载三十）推挽式变压器开关电
源储能滤波电容参数的计算
1-8-1-3-2.推挽式变压器开关电源储能滤波电容参数的计算
由图1-35 可以看出，在两个控制开关的占空比D 分别等于0.25 的情况下，电容器充、放电的电荷以及充、放电的时间和正、负电压纹波值均应该相等，并且电容器充电流的平均值也正好等于流过负载的电流Io 与流过储能电感最小电流Ix 的差。
因此，电容器充时，电容器存储的电荷ΔQ 为：
(1-148)式和(1-149)式，就是计算输出电压可调的推挽式变压器开关电源储能滤波电容的公式(D = 0.25 时)。
式中：Io 是流过负载的电流，T 为控制开关K1 和K2 的工作周期，ΔUP-P 为输出电压的波纹电压。
波纹电压ΔUP- P 一般都取峰-峰值，所以波纹电压正好等于电容器充电或放电时的电压增量，即：ΔUP-P = 2ΔUc 。
同理，(1-148)式和(1-149)式的计算结果，只给出了计算输出电压可调的推挽式变压器开关电源储能滤波电容C 的中间值，或平均值，即控制开关工作于占空比D 为0.25 时的情况，对于极端情况可以在平均值的计算结果上再乘以一
个大于1 的系数。
由(1-148)式和(1-149)式可见，输出电压可调的推挽式变压器开关电源的储能滤波电容与串联式开关电源的储能滤波电容相比，在数值上小了很多，这是因为推挽式变压器开关电源采用全波整流或桥式整流输出，相当于占空比和工作频率都提高了一倍的缘故。
占空比提高，可使流过储能滤波电感的电流不会出现断流;工作频率提高，可使储能滤波电容的充、放电时间缩短，即滤波器的时。
推挽式变换器
推挽式变换器单端直流变换器都有共同的缺点，就是高频变压器只工作在磁滞回线的一侧，磁芯的的利用率较低，易于饱和。
双端型直流变换器可以工作在一三象限，利用率较高。
双端式直流变换器有推挽式、全桥式、和半桥式三种。
1.电路拓扑图其中NP1=NP2=NP，NS1=NS2=NS。
N为变比。
2.电路原理及波形图假设储能电感的电感量远大于临界电感，电路工作在电流连续模式。
（1）VT1开通，VT2关断。
NP1下正上负，根据NP2与其同名端位置判定，也为下正上负。
每段电压为Ui,VT2承受两倍Ui.二次侧VD1正向偏执，VD2截止。
由变压器关系的us=Ui/n，VD2承受2倍反向电压2Ui/n。
电感L储能。
（2）VT1，VT2截止。
截止后变压器两端磁通均保持不变，电压均为零。
储能电感L放电，VD1，VD2均正向偏执导通，也起到续流二极管的作用。
电感两端电压=-Uo。
（3）VT1关断，VT2关断。
NP2上正下负，根据NP1与其同名端位置判定其也为上正下负。
每段电压为Ui,VT1承受两倍Ui.二次侧VD2正向偏执，VD1截止，承受2倍反向电压2Ui/n。
电感L 再次储能。
（4）VT1，VT2都截止。
截止后变压器两端磁通均保持不变，电压均为零。
储能电感L放电，VD1，VD2均正向偏执导通，也起到续流二极管的作用。
电感两端电压=-Uo。
3输出电压Uo虽然一个周期为T但是由于（2）（4）过程的存在，两个开关的导通时间都小于0.5T。
每个功率开关管的占空比为D，D=ton/T,总占空比Do=2D。
输出电压Uo=2DUi/n。
4 优点：变压器磁芯利用率高，输出功率大，纹波电压小。
驱动电路简单缺点：变压器绕组利用率低，功率开关管都要承受2倍电源电压或者更高，对器件的耐压要求更高。
推挽电路的设计
电力电子应用课程设计班级电气1123 学号姓名专业电气工程与其自动化系别电子与电气工程学院指导教师陈万淮阴工学院电气工程系2015年5月开关电源是在电子、通信、电气、能源、航空航天、军事以与家电等领域应用非常广泛的一种电力电子装置。
它具有电能转换效率高、体积小、重量轻、控制精度高和快速性好等优点，推挽变换器和正激变换器是两种常用的 DC/DC变换器。
推挽电路就是两个不同极性晶体管连接的输出电路。
推挽电路采用两个参数相同的功率BJT 管或MOSFET 管，以推挽方式存在于电路中，各负责正负半周的波形放大任务，电路工作时，两只对称的功率开关管每次只有一个导通，所以导通损耗小效率高。
推挽输出既可以向负载灌电流，也可以从负载抽取电流。
推挽电路适用于低电压大电流的场合，广泛应用于功放电路和开关电源中。
关键词：双端电路推挽变换器一、设计思想与设计原理 01.1 推挽变换器 01.1.1设计目的 01.1.2 工作原理 01.1.3 基本关系 (2)1.2 推挽变换器的参数设计 (2)1.2.1 主功率变压器的设计 (3)1.2.2 开关管的选取 (4)1.2.3 副边整流管的选取 (4)1.2.4 滤波电感的设计 (5)1.2.5 滤波电容的设计 (6)1.2.6 控制电路关键参数设计 (6)二、PWM控制芯片选取与介绍 (7)2.1 PWM控制芯片选取 (7)2.2 KA3525引脚介绍 (7)三、设计调试 (9)四、设计总结： (13)4.1 电路总结 (13)4.2 心得体会 (13)参考文献 (14)一、设计思想与设计原理1.1 推挽变换器1.1.1设计目的通过本课题的分析设计，可以加深学生对间接的直流变流电路基本环节的认识和理解，并且对隔离的DC/DC电路的优缺点有一定的认识。
要求学生掌握推挽变换器的脉冲变压器工作特性，并学会分析该电路的各种工作模态，与开关管、整流二极管的电压电流参数设计和选取，掌握脉冲变压器的设计和基本的绕制方法，熟悉变换器中直流滤波电感的计算和绕制，建立硬件电路并进行开关调试。
推挽变压器计算
推挽变压器计算推挽变压器设计推挽变压器推挽变压器设计软件推挽变压器设计实例推挽输出变压器的设计变压器容量计算公式变压器电流计算变压器容量计算变压器计算
推挽电路变压器设计（适用于闭环方式）
输入电压Vin 工作频率（KHz） 10 50 磁芯面积Ae 107 初级匝数NP 初级匝数取整 2.009345794 2
使用说ห้องสมุดไป่ตู้：
红色框是自动计算的结果，数值不可以人为干预！因计算结果有可能是小数，变压器没有半匝 输入电压是直流输入的最低电压； 工作频率是单边频率，即时钟频率的一半，单位是KHz； 磁芯面积查表所得； 计算结果有个人经验成分，仅供参考。
方式）
次级电压 次级匝数 次级匝数取整 330 66 66
能是小数，变压器没有半匝，因此需要取整，取整后的值放到取整框。
变压器的设计步骤和计算公式ppt课件
5.5×65
=
=
67.75
127
67.75
340
= 0.533A
= 0.199A
= 2.81A
127
2.3 确定磁芯型号尺寸
按照表1，65W可选用每边约35mm的EE35/35/10材料为PC30磁芯磁芯
Ae=100mm2, Acw=188mm2, W=40.6g,
2.4 计算初级电感最小值Lpri
反馈匝数:+12V => Nsn =
+24V => Nsn =
12+0.7 ×3
5+0.7
24+0.7 ×3
5+0.7
(匝)
= 6.68
取7匝
= 13
取13匝
2.9 检查相应输出端电压误差
% =
+12V
+24V
+5V
% =
% =
% =
(
( ×′ − )
V 01 +V D 1
(匝)
1.9 、检查相应输出端的电压误差
( × ′ − )
% =
× %
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
×−)
.
( −)
(
×−)
.
× %
× % = . %
变压器的标准设计流程(flyback变压器计算方法)
CCM模式【步骤一】输入变压器设计规格输入input Vin(min)输入电压DC Vin180输出功率Pout100输出电压Vout112效率Eff0.88最大占空比Dmax0.4495频率f120计算匝数比N 1.312281043最小导通时间Dmin0.254734357【步骤二】DCM/CCM临界输入电流平均值Ii0.631313131输入电流增量△Ib 2.808957203临界感值Lb0.240035697第三步：初步选取感值【步骤三】以CCM计算在Ts周期内输入平均电流Is0.631313131ton内平均电流值Iavg 1.404478601分割比P=Iavg/Ip1分割比P2最小电流值Ip10.702239301最大电流值Ip2 2.106717902ton内电流增量△Ipp 1.404478601原边电感Lp0.480071394【注解1】设计时不用过分关心原边电感Lp，因为Lp与Lg成反比，可以人为通过调整气隙大小Lg而改变Lp，一般取值为临界电感【注解2】当使用反激架构设计超大功率变压器时(>200W)，考虑到原边峰值电流过大，可以人为地调小“分割比”(取值在1～2之【步骤四】计算AP，选取磁心和骨架窗口和磁心截面乘积AP0.303805978PC40 100C时 Bs=0. 39T Bmax0.293【CORE】PC40EER28-Z Ae82.1【BOBIN】BEER28-1110CPFR Aw114le64每匝长度lw52.2Ve5257电流密度J5绕组系数Ku0.2【步骤五】计算变压器原副边匝数，气隙大小，辅助绕组匝数原边匝数Np42.04374919取42Ns32.00533927取整32气隙lg0.379092687辅助绕组输出电压Vr17.5辅助绕组匝数Nr 5.00083426取整5【步骤六】计算电流的有效值原边电流最小值Ip10.702239301原边电流最大值Ip2 2.106717902原边电流的有效值Ip(rms)0.980078874副边电流最大值Is1 2.764605966副边电流最小值Is20.921535322副边电流的有效值Is(rms) 1.423317197【步骤七】选择绕组线径趋肤深度d0.190814264原边所选线径d10.35有效面积S10.096211194原边有效电流面积Sp=Ip(rms)/J0.196015775副边所选线径d20.35有效面积S20.096241819副边有效电流面积Ss=Is(rms)/J0.284663439辅助绕组所选线径d30.35有效面积S30.096211194窗口系数Kw0.15615799实际窗口系数Kw0.15615799【步骤八】计算损耗和温升原边铜损Pcu0.134217295副边铜损Pcu0.215670382Pfe 2.15537Ptotal 2.505257677△T 6.093268625【作者】严晓方 【更新日期】2006-11-30【说明】设计者填写绿色内容，其他自动生成Vin(max)430VW【注解】 110+2(2V 为输出整流二极管RHRP860的电压压降) 【注解】这里一般选取值为0.8KHzN ＝Vin*Dmax/(V0*(1-Dmax))Dmax/{(1-Dmax)*(Vinmax/Vinmin)+Dmax)}A Po/(EFF*Vin)A 2*Ii/DmaxmH Vin*Dmax/(△Ib*f)A Is=IiAIavg=Is/Dmax 【注解】这里一般选取值为2:1P=Iavg/Ip1A Ip1=Iavg/PA Ip2=2*Iavg －Ip1A △Ipp=Ip2-Ip1mH Lp=Vin*Dmax/(△Ipp*f)cm4AP=(Pt*1e4)/(2deltB*f*J*Ku)mm2mm2mm mm mm3A/mm2，【注解】根据散热方式可取3～6，一般设定值为5A/mm2 【注解】这里一般选取值为0.2Np=Lp*Ip2/(Bmax*Ae)Np=Vin(min)*Dmax/(△Bac*Ae*f)取定Np,Ns ，计算实际的Dmax 、DminT 【注解】Bmax M模式下变压器的设计流程【注解】最初设计选择0.45，在选定Np 、Ns 计算出实际的Dmax 后返代回进行运算反比，可以人为通过调整气隙大小Lg 而改变Lp ，一般取值为临界电感值Lb 的2倍。
推挽变压器计算范文
推挽变压器计算范文
一、推挽变压器原理
1.工作原理
推挽变压器由于左右两边的变压器在工作时正好相互补偿，所以在输入的一半周期内，一个变压器从零开始向正向工作，另一个变压器从零开始向反向工作，相当于两个变压器同频率、反相输出。
因此，推挽变压器的输出是交流信号，可以实现电压的升压和降压。
2.推挽变压器的构造
二、推挽变压器计算
1.推挽变压器的变比
2.推挽变压器的输入与输出
3.磁芯选择
为了减小磁耦合，推挽变压器通常采用铁芯或氧化铁芯。
磁芯的选择应根据应用需求和设计要求，包括频率、功率、损耗等因素。
4.容量计算
5.线圈匝数计算
三、推挽变压器设计注意事项
1.磁耦合
为了减小磁耦合，推挽变压器的两个次级绕组之间应选择适当的绕组距离，并采取合适的绝缘材料。
2.绝缘设计
3.功率匹配
4.可靠性设计
5.频率匹配
以上是推挽变压器的原理、计算方法以及一些注意事项的介绍。
推挽变压器在功率放大器等电子电路中应用广泛，设计时需要注意输入输出的电流和电压，合理选择磁芯和绕组匝数，以确保变压器的性能和可靠性。
推挽升压电路原理
推挽升压电路原理推挽升压电路是一种常用的电路设计，用于将输入电压提升到较高的输出电压。
它由两个互补工作的晶体管组成，通过交替开关来驱动一个变压器。
在这篇文章中，我们将详细解释推挽升压电路的基本原理，并探讨其工作原理和应用。
1. 基本概念推挽升压电路是一种非隔离型DC-DC转换器，其目的是将低电压转换为高电压。
该电路通常由一个输入直流电源、两个互补工作的晶体管和一个变压器组成。
其中，晶体管根据输入信号进行开关操作，而变压器则将输入电压转换为所需的输出电压。
2. 工作原理推挽升压电路的工作原理可以分为三个阶段：充能、放能和输出。
充能阶段：在充能阶段，输入信号引脚控制一个晶体管（通常称为Q1）打开，另一个晶体管（通常称为Q2）关闭。
当Q1打开时，它会将输入直流电源连接到变压器的一侧，导致电感储能。
放能阶段：在放能阶段，输入信号引脚控制Q1关闭，同时控制Q2打开。
当Q1关闭时，变压器的储能电感将试图保持其电流不变。
由于Q2打开，变压器的另一侧将与地连接，并形成一个回路，允许电感中的电流流动。
输出阶段：在输出阶段，输出负载通过输出引脚连接到变压器的二次侧。
当Q2打开时，储存在电感中的能量将通过变压器传递到负载上，从而产生所需的升压效果。
3. 优点和应用推挽升压电路具有以下几个优点：•高效率：由于推挽升压电路采用交替开关操作，因此其效率相对较高。
•低成本：推挽升压电路所需的元件相对较少，因此成本较低。
•稳定性好：推挽升压电路稳定性较好，并且可以满足大部分应用场景的要求。
推挽升压电路主要应用于以下领域：•扬声器驱动：推挽升压电路可用于驱动扬声器，将低电压信号转换为足够的电压以产生所需的音量。
•照明系统：推挽升压电路可用于驱动LED照明系统，将低电压转换为高电压以满足LED的工作要求。
•无线充电：推挽升压电路可用于无线充电系统，将低电压信号转换为高电压以提供足够的功率。
4. 推挽升压电路设计考虑因素在设计推挽升压电路时，需要考虑以下几个因素：•输入和输出电压：确定所需的输入和输出电压范围。
- 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、"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、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)。
推挽式变压器设计步序
1.确定设计需求：首先，需要明确设计变压器的基本参数，例如输入
电压和输出电压的大小、额定功率、频率等。
2.计算变压器的转比：根据变压器的输入电压和输出电压，可以计算
出变压器的转比。
转比可以通过公式Np/Ns=Vp/Vs来计算，其中Np和Ns
分别为一次和二次线圈的匝数，Vp和Vs分别为一次和二次电压。
3.选择磁芯材料：根据设计需求和转比计算结果，选择合适的磁芯材料。
常见的磁芯材料有硅钢片和铁氧体等。
选择合适的磁芯材料可以提高
变压器的效率和性能。
4.计算线圈匝数：根据转比和磁芯材料的特性，计算一次和二次线圈
的匝数。
匝数的选择一般需要考虑磁流密度、绕线空间、功率损耗等因素。
5.设计线圈结构：根据计算得到的线圈匝数和磁芯尺寸，设计线圈的
结构。
线圈可以采用多层或单层绕线方式，根据需求选择合适的线径和绕
线方法。
6.计算磁路参数：根据磁芯材料和线圈结构，计算磁路的重要参数，
例如磁感应强度、总磁通和磁线圈电压等。
这些参数可以帮助确定磁芯和
线圈尺寸，以及确保变压器的正常工作。
7.选择绝缘和冷却材料：为了提高变压器的绝缘能力和散热效果，需
要选择合适的绝缘和冷却材料。
常见的绝缘材料包括绝缘纸和绝缘漆等，
常见的冷却材料包括散热片和散热器等。
8.进行热设计：根据变压器的功率和工作条件，进行热设计，以确定
变压器的散热能力。
这可以通过计算变压器的额定温升和选择散热装置来
实现。
9.进行效率和损耗分析：根据变压器的设计参数和工作条件，进行效
率和损耗分析。
这可以帮助优化变压器的结构和性能，以提高其工作效率。
10.进行电磁和热演算：最后，使用电磁和热演算软件对变压器进行
模拟分析，以验证设计的正确性和评估其性能。
总之，推挽式变压器设计需要综合考虑电路参数、磁芯材料、线圈结构、绝缘和冷却等多个因素，通过计算、分析和模拟等方法进行优化和验证，以确保设计出满足要求的高性能变压器。
这些步骤的具体顺序和方法
可以根据实际情况进行调整和改进。