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開關(guān)電源功率變壓器的設(shè)計方法

作者: 時間:2011-12-08 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

(1)單端反激式計算

1)輸入輸出電壓

一次繞組輸入電壓幅值UP1=Ui-△U1

式中:Ui——變換器輸入直流電壓(V)

△U1——開關(guān)管及線路壓降(V)

二次繞組輸出電壓幅值UP2=U02+△U2

……

UPi=U0i+△Ui

式中:U02…U0i——直流輸出電壓(V)

△U2…△Ui——整流管及線路壓降(V)

2)一次繞組電感 臨界值(H)

式中:n——匝數(shù)比n=tonUp1/toffUp2

ton——額定輸入電壓時開關(guān)管導通時間(μs)

toff——開關(guān)管截止時間(μs)

T——工作周期(μs),T=1/f,f

工作頻率(Hz)

Po——輸出直流(W)

通常要求一次繞組實際電感Lp1≥Lmin

3)確定工作磁通密度

單端反激式變壓器工作在單向脈沖狀態(tài),一般取飽和磁通密度值(Bs)的一半,即脈沖磁通密度增量

△Bm=BS/2(T)

4)計算磁心面積乘積

  Sp=392Lp1Ip1D12/△Bm(cm4)

式中:Ip1——一次繞組峰值電流

Ip1=2Po/Up1minDmax(A)

式中:Up1min——變壓器輸入最低電壓幅值(V)

Dmax——最大占空比,Dmax=tonmax/T

D1——一次繞組導線直徑(mm),由一次

繞組電流有效值I1確定,單向脈沖時

I1=Ip1(ton/T)0.5

5)空氣隙長度

lg=0.4πLp1Ip12/△Bm2SC(cm)

6)繞組匝數(shù)計算

一次繞組,有氣隙時

N1=△Bmlg×104/0.4πIp1(匝) 無氣隙時(匝)

式中:LC——磁心磁路長度(cm)

  μe——磁心有效磁導率,由工作的磁通密度和直流磁場強度及磁性材料決定,查閱磁心規(guī)格得出。

二次繞組N2=[Up2(1-Dmax)/Up1minDmax]N1

……

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

 ?。?)單端正激式計算

  單端正激式電路工作的特點是一、二次繞組同時工作,另加去磁繞組,因此計算與雙極性電路類似。

1)二次繞組峰值電流等于直流輸出電流,即IP2=I02

2)二次繞組電壓幅值

變壓器的

Up2=(Uo2+△U2)/D(V)

式中:Uo2——輸出直流電壓(V)

  △U2——整流管及線路壓降(V)

  D——額定工作狀態(tài)時的占空比D=ton/T

3)變壓器輸出

P2= (DUp2Ip2)(W)

式中:Up2——變壓器輸出電壓幅值(V)

Ip2——二次繞組峰值電流(A)

4)確定磁心體積

  Ve=(12.5βP2×103)/f(cm3)

式中:β——計算系數(shù),工作頻率f=30~50kHz時,

β=0.3



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