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开关电源功率变压器的设计方法
来源:本站整理  作者:佚名  2009-08-06 13:29:08



UPi=U0i+△Ui

式中:U02…U0i——直流输出电压(V)

△U2…△Ui——整流管及线路压降(V)

2)一次绕组电感 临界值(H)

式中:n——变压器匝数比n=tonUp1/toffUp2

ton——额定输入电压时开关管导通时间

(μs)

toff——开关管截止时间(μs)

  T——开关电源工作周期(μs),T=1/f,f

:工作频率(Hz)

  Po——变压器输出直流功率(W)

  通常要求一次绕组实际电感Lp1≥Lmin

3)确定工作磁通密度

单端反激式变压器工作在单向脉冲状态,一般取饱和磁通密度值(Bs)的一半,即脉冲磁通密度增量

△Bm=BS/2(T)

4)计算磁心面积乘积

  Sp=392Lp1Ip1D12/△Bm(cm4)

式中:Ip1——一次绕组峰值电流

Ip1=2Po/Up1minDmax(A)

式中:Up1min——变压器输入最低电压幅值(V)

Dmax——最大占空比,Dmax=tonmax/T

D1——一次绕组导线直径(mm),由一次

绕组电流有效值I1确定,单向脉冲时

I1=Ip1(ton/T)0.5

5)空气隙长度

  lg=0.4πLp1Ip12/△Bm2SC(cm)

6)绕组匝数计算

  一次绕组,有气隙时

N1=△Bmlg×104/0.4πIp1(匝) 无气隙时(匝)

式中:LC——磁心磁路长度(cm)

  μe——磁心有效磁导率,由工作的磁通密度和直流磁场强度及磁性材料决定,查阅磁心规格得出。

二次绕组N2=[Up2(1-Dmax)/Up1minDmax]N1

……

Ni=[Upi(1-Dmax)/UpiminDmax]N1

  (2)单端正激式计算

  单端正激式电路工作的特点是一、二次绕组同时工作,另加去磁绕组,因此计算方法与双极性电路类似。

1)二次绕组峰值电流等于直流输出电流,即IP2=I02

2)二次绕组电压幅值

开关电源功率变压器的设计方法

Up2=(Uo2+△U2)/D(V)

式中:Uo2——输出直流电压(V)

  △U2——整流管及线路压降(V)

  D——额定工作状态时的占空比D=ton/T

3)变压器输出功率

P2=(DUp2Ip2)(W)

式中:Up2——变压器输出电压幅值(V)

Ip2——二次绕组峰值电流(A)

4)确定磁心体积

  Ve=(12.5βP2×103)/f(cm3)

式中:β——计算系数,工作频率f=30~50kHz时,

β=0.3

由Ve值选择接近尺寸的磁心。

5)一次绕组匝数

N1=(Up1ton×10-2)/f(匝)

式中:Up1——变压器输入额定电压幅值(V)

6)二次绕组匝数N2=(Up2/Up1)N1

……

Ni=UpiN1/Up1

7)去磁绕组匝数NH=N1

8)绕组电流有效值 二次侧:I2=Ip2

  一次侧:I1=Up2I2/Up1

  去磁:IH=(5~10)%I1

***

上述仅是常规计算方法,由于所选用材料及工艺的不同,有些数据应做相应的调整。

  还应做漏感、分布电容、温升及窗口校核等计算,这些计算较繁琐,经验性较强,必要时请阅专著。

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