逆变器推挽式变压器的设计
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。
推挽型电力电子变压器的设计与实现
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推挽型电力电子变压器的设计与实现王仁龙1,武建松2,李红3,徐强2(1.力神电池股份有限公司,天津300380; 2.河北工业大学,天津300132;3.内蒙古电网呼和浩特供电公司,内蒙古呼和浩特010000)摘要:电力电子变压器(EPT )是一种基于电力电子变换技术的新型隔离变压器,避免了传统隔离变压器体积大、重量重等缺点,并具有易于控制、调节电能质量的 作用。
从设计的角度出发,详细地介绍EPT 的设计和制作过程。
关键词:电力电子变压器;电力电子变换技术;隔离变压器;设计和制作中图分类号:TM 402文献标志码:A 文章编号:2095-8188(2017)06-0037-05DOI: 10. 16628/j. cnki. 2095-8188. 2017. 06. 007王仁龙( 1993—), 男,主要从事电力 电子变压器的设 计。
Design and Implementation of Push-Pull Electronic Power TransformerWANG Renlong 1 , WU Jiansong 2, LI Hong3,XU Qiang 2(1. Lishen Battery Joint-Stock Co . ,Ltd . Tianjin 300380; 2. Hebei University of Technology , Tianjin 300132;3. Inner Mongolia State Grid Hohhot Power Supply Co . ,Ltd . , Hohhot 010000, China )Abstract : Power isolation transformers are safe power sources. In practical applications,they protect people ssafety and protect the grid from being polluted by power electronic devices. Traditional isolation transformers are bulky and heavy, limiting their application. Electronic power transformer ( EPT) is a new kind of isolation transformer, which is based on power electronic conversion technology. It avoids the disadvantages of traditional isolation transformers which are bulky and heavy,in addition,it is easy to control and has the function of adjusting the power quality. From the direction of design, this electronic power transformer.Key words : electronic power transformer ; transformer ; design and production〇引言变压器是电力系统中最基本、最重要的元件,主要实现电压变换和隔离功能[1]。
设计推挽式变压器步序

设计推挽式变压器步序推挽式变压器是一种常见的变压器连接方式,通常用于互感器、电力系统、通信系统等场合。
推挽式变压器可以有效提高变压器的效率和稳定性。
下面将对推挽式变压器的步骤进行详细设计。
步骤一:确定变压器参数首先,需要确定推挽式变压器的参数,包括变压器的额定电压、额定功率、额定频率等。
这些参数将直接影响到变压器的设计及后续的操作。
步骤二:设计铁芯根据变压器的参数,设计合适的铁芯,铁芯的设计包括铁芯截面积、铁芯材料选择等。
铁芯的设计要考虑到变压器的负载情况和工作条件。
步骤三:设计绕组根据变压器的参数和铁芯设计,设计合适的绕组。
绕组的设计包括主绕组和副绕组两个部分。
主绕组一般使用导线绕制,绝缘材料的选择需要考虑到绕制方式和变压器额定电压的要求。
步骤四:绕制绕组根据绕组的设计,开始进行绕制工作。
绕制绕组需要使用绝缘绳将导线固定在铁芯上,过程中要为绕组增加合适的绝缘材料。
绕制完成后,进行合适的接线,将主绕组和副绕组与电源和负载连接。
步骤五:进行包装和测试绕制完成后,将变压器进行包装,主要是进行绝缘处理。
绝缘处理包括使用绝缘胶带、绝缘油等材料将变压器的绕组进行保护,防止短路或漏电。
步骤六:进行测试在包装完成后,对变压器进行一系列测试,包括电阻测试、绝缘测试、负载测试等。
通过测试,可以检查变压器的性能是否符合设计要求,保证变压器的安全和稳定运行。
步骤七:安装和调试将变压器安装在合适的位置,根据实际情况进行接线和调试工作。
调试过程中需要逐步调整变压器的参数,确保变压器的输入输出电压符合设计要求,并且没有异常情况发生。
步骤八:运行和维护完成调试后,推挽式变压器可以投入正常运行。
在运行过程中需要做好维护工作,包括定期检查绝缘状况、保持通风良好、定期更换绝缘油等。
同时,根据实际负载情况,调整变压器的输出功率,保证变压器的安全和高效运行。
总结:通过以上的步骤,可以设计和制造出一台可靠的推挽式变压器。
推挽式变压器在电力系统和通信系统中都有广泛的应用,其高效和稳定的特性对于提高设备的性能和减少能源损耗具有重要意义。
推挽型电力电子变压器的研究与设计
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Re s e a r c h a n d De s i g n o f P u s h - Pu l l P o we r El e c t r o n i c Tr a n s f o r me r
Z HA NG J i a - in, H f A N Z h e n g — z h i
电子 变压 器的理论 基 础和优 点 , 并运 用 M a t l a b / S i m u l i n k进 行 了 仿 真 分 析 , 结 果 验 证 了方 案 的 正 确 性 。 关 键词 : 电 力 电 子 变压 器 ; 推 挽 电路 ;交 交 变 换 器 ;交 直 交 变 换 器 中图分 类号 : T M 4 l 文 献标 志码 : A 文章 编 号 : 1 0 0 6— 7 1 6 7 ( 2 0 1 5 ) 0 3—0 0 7 4— 0 4
c o mm o n t r a n s f o r me r . Th e y a l l n e e d f e we r c o mp o n e n t s. b u t c o u l d g e t t h e e q ui v a l e n t p o we r f a c t o r a s t h e n ‘ ) r ma l
p o w e r s y s t e m,e s p e c i a l l y t h e d e v e l o p me n t o f p o w e r e l e c t r o n i c t r a n s f o r me r( P E T) .Co mp a r i n g t o t h e t r a d i t i o n a l e l e c t r i c a l
( 上海 交通 大学 电子信 息与 电气工 程 学院 , 上海 2 0 0 2 4 0 )
电流馈电推挽式逆变电路及原理分析

电流馈电推挽式逆变电路及原理分析
电流馈电推挽式逆变电路如图1-1所示,图中直流电压经电感L1送到变压
器Tr的中心抽头,L1与跨接于Tr初级绕组两端的电容C2组成手续谐振电路,R1、R2、C1组成启动电路,其原理同图1-2,由于Np与Nb的正反馈作用,驱动VT1、VT2轮流交替导通。
在这个电路中,开关晶体管集电极所承受的最高电压约为直流电压VDC的
π倍。
对于市电电压为110V/120V/127V的美国、日本及我国台湾地区,采
用这种电路还是合适的。
本电路中晶体管输出为正弦电压,开关损耗较小,变
压器次级NS两端输出亦为正弦电压。
即使负载开路式短路,负载变化很大,
逆变器仍可以连续工作,如图1-1,1-2中即使一个灯管失效,电路仍能正常工作。
Motorola公司1996年生产的一带二灯的电子镇流器就采用这种电路模式,
原配灯管为两只32W冷阴极的T8管,所以不需辅助绕组对灯丝加热,其具体
电路如图1-2所示。
图中C1、R1及VD1组成启动电路,高频逆变电路由
VT1、VT2、变压器Tr、C2等组成,由变压器提供正反馈,使VT1、VT2轮
流交替导通与截止。
这个电路比较简单,所用组件不多,上述2乘以32V路中
Tr可用EE35磁心,L1可用EE19磁心,体积与重量均不算大,材料成本也不高。
具体电路如图1-2所示
tips:感谢大家的阅读,本文由我司收集整编。
仅供参阅!。
变压器推挽式功率变换电路
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变压器推挽式功率变换电路是一种常见的电力电子变换器,它通过推挽式的变压器结构实现功率的转换。
以下是这种电路的基本工作原理和特点:
工作原理:
推挽式功率变换电路中,有两个功率开关器件(通常为晶体管或绝缘栅双极晶体管)交替导通,以实现正负脉冲的输出。
变压器则被配置为两个次级线圈,一个正向连接,另一个反向连接。
当一个功率开关器件导通时,相应的次级线圈产生正向电压;而当另一个功率开关器件导通时,相应的次级线圈产生反向电压。
这样,在变压器的输出端就可以得到一个完整的交流电压波形。
电路特点:
1. 推挽式变换器不需要进行磁复位,因为它的两个次级线圈是相互抵消的。
因此,这种变换器的结构相对简单,不需要额外的磁复位电路。
2. 由于变压器是双向工作的,所以它的磁芯利用率相对较高。
这也意味着在同样的功率条件下,推挽式变换器的体积较小。
3. 推挽式变换器的开关频率是单端正激或反激式变换器的两倍,所以其铁芯的磁化特性是双向的。
这使得变压器的设计相对于单端正
激或反激式变换器更为复杂。
4. 推挽式变换器的两个开关管是交替工作的,所以它们的电流应力是平均的。
这使得推挽式变换器在开关管的选择上具有更大的灵活性。
以上就是变压器推挽式功率变换电路的基本工作原理和特点。
在实际应用中,由于其结构简单、效率高、可靠性好等优点,这种电路广泛应用于各种电源供应器和电机控制系统中。
推挽式高频变压器设计

推挽式高频变压器设计在推挽式高频变压器设计中,需要考虑以下几个主要因素:变压器的芯材选择、匝数比和磁路设计、绕组设计、以及电源和负载的匹配。
首先,选择合适的芯材对于推挽式高频变压器的设计至关重要。
常见的芯材有软磁材料,如硅钢片和铁氧体等。
硅钢片具有低磁滞损耗和低涡流损耗的特性,适用于高频应用。
铁氧体材料具有高饱和磁感应强度和低磁滞损耗,适用于高频应用。
根据具体的设计要求,选择合适的芯材以实现较高的能量传输效率。
其次,匝数比和磁路设计是推挽式高频变压器的关键。
匝数比决定了输入和输出电压的关系,常见的匝数比有1:1、1:2等。
磁路设计要考虑到电流的传输和磁感应强度的分布。
通常,采用高磁导率的材料作为磁路,以减小能量损耗。
绕组设计是推挽式高频变压器设计中的重要环节。
绕组的设计要考虑到电流的传输和匹配。
同时,绕组应具有良好的绝缘性能和散热性能,以保证安全可靠的工作。
绕组的制作过程中,要注意导线的截面积和长度,以实现低电阻和低损耗。
最后,电源和负载的匹配是推挽式高频变压器设计中的关键因素。
电源的输出和负载的需求应相匹配,以实现最大的能量传输效率。
同时,根据负载的特性和要求,可以采用不同的控制方式,如PWM控制、谐振控制等。
在进行推挽式高频变压器设计时,应首先确定设计要求和参数,如输入和输出电压、功率、频率等。
然后进行芯材选择、匝数比和磁路设计、绕组设计以及电源和负载的匹配。
最后,进行实际的制作和测试,以验证设计的可行性和性能。
总之,推挽式高频变压器设计需要综合考虑芯材选择、匝数比和磁路设计、绕组设计以及电源和负载的匹配等多个因素。
通过合理的设计和制作,可以实现高效、稳定和可靠的能量传输。
开环推挽逆变器软开关实现的设计
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开环推挽逆变器软开关实现的设计
电池供电的逆变器,为了减少回路中串联的功率管数量,多采用推挽电路,其中的MOSFET多工作在硬开关状态,硬开关状态有以下弊端:
1、功率管开关损耗大,如图1所示.MOSFET关断时,D极电压上升,沟道电流下降,存在着VI同时不为零的时间,由此带来了开关损耗,并且这个损耗随着工作频率的提高而加大,限制了更高频率的采用.
2、为了避免两管同时导通,设置了较大的死区时间,也因此而带来了占空比的损失,其产生的后果是,功率管利用率降低,需要更大电流的功率管,电源脉动电流增大,引起滤波电解过热.曾见过有厂家用CD4047做驱动,没有死区时间,电解是不怎么热了,但功率管更热.
3、密勒效应.在MOSFET关断时,D极电压快速上升,DV/DT很大,D极电压通过反馈电容向输入电容充电,有可能引起MOSFET再次开通,这在PCB和变压器设计不合理的逆变器中更加严重.
4、EMI问题.
所有以上这些问题,降低了电源的效率,较大的电压和电流应力降低了可靠性, 由于工作频率难以提高,功耗大也降低了功率密度,使得产品的体积重量加大.采用软开关技术,可以基本消除以上不利因互素的影响.
实现软开关的方法,常见的有谐振法和移相法.现代电子技术日新月异,多种新技术大量采用,较高档的电源采用DSP芯片随时跟踪MOSFET的工作状态,调整驱动参数,确保其工作在软开关状态.
在很多逆变器中,前级DC-DC部分不需要调压,调压的任务交给后级SPWM 部分,更有一些电源,根本不需要对电压进行调整.这些电源或逆变器前级DC-DC 工作在开环状态,这为我们用简易方法实现软开关创造了条件.下面将分以常用。
推挽式变压器设计步序
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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。
单相推挽、单相半桥式、全桥式逆变器电路原理图文说明
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单相推挽、单相半桥式、全桥式逆变器电路原理图文说明一、单相推挽逆变器电路原理单相推挽逆变器电路工作原理如图6-6所示,该电路由2只共负极功率开关和1个带有中心抽头的升压变压器组成。
若输出端接阻性负载时,当t1≤t≤t2时,VT1功率管加上栅极驱动信号U1,VT1导通,VT2截止,变压器输出端端输出正电压;当t3≤t ≤t4时,VT2功率管加上栅极驱动信号U2时,VT2导通,VT1截止,变压器输出端端输出负电压。
因此变压输出电压Uo 为方波,如图6-7所示;若输出端接感性负载,则变压器内的电流波形连续,输出电压、电流波形如图6-7所示,读者可自行分析此波形的形成原理。
二、单相半桥式逆变电路原理单相半桥式逆变电路结构图所6-9所,示该电路由两只功率开关管、两只储能电容器等组成。
当功率开关管VT1导通时,电容C1上的能量释放到负载RL 上;当VT2导通时,电容C2的能量通过变压器释放到负载RL 上;VT1、VT2轮流导通时,在负载两端获得了交流电源。
三、全桥式逆变电路 全桥式逆变电路结构如图6-10所示。
该电路由两个半桥电路组成,开关功率管VT1和C1 C2 VT2VT1 VD1VD2 图6-9 单相半桥式逆变电路原理 图6-8推挽逆变电路输出电流U0I0 R L+ -VT1 VT2VD2VD1 U2Uo U1AC 输出图6-6 单相推挽逆变器电路 图6-7推挽逆变电路输入输出电压 + - t1t2 t3 t4VT2互补,VT3和VT4互补,当VT1与VT3同时导通时,负载电压U0=Ud;当VT2与VT4同时导通时,负载两端UO=Ud;VT1、VT3和VT2、VT4轮流导通,负载两端得到交流电能,若负载具有一定电感,即负载电流落后于电压角度,在VT1、VT3功率管加上驱动信号,由于电流的滞后,此时VT1、VT3仍处于导通续流阶段,当经过φ电角度时,电流仍过零,电源向负载输送有功功率,同样当VT2、VT4加上栅极驱动信号时VT2、VT4仍处于续流状态,此时能量从负载馈送回直流侧,现经过φ角度后,VT2、VT4才真正流过电流。
推挽式微型并网逆变器的设计研究
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文献标 识码 :A 中 图分类 号 : T M 4 6 4
引言
并 网逆 变 器是 分 布 式 发 电 系统 的 关键 部分 ,其 承担 着将 直 流 电能转化 为 交流 电能 的重 要 作用 。光 伏系 统的 效率 提高 所面 临着 效率 低 下的 问题 ,采 用直 接 与光伏 组件 匹配 工作 的微 型并 网逆变 器是 提 高效率 的有 效 方 法之 一 。 由于 每一 块光 伏组 件直 接 与逆 变器 相连 ,当发 生阳 光遮 挡时 仍可 进行 单块 光伏 组件 的 最大 功率 跟踪 ,由此可 避免 因遮 挡等 问题 带 来的 发 电量下 降的 问题 ,同时还 可避 免 因单块 电池板 失效 带来 的总 体失 效 隐患 。 微 型 并 网 逆 变 器 由 于模 块 化 ,故 其对 并 网 电流的 波形 具有 更 高的要 求 ,需要 采 取 合 适 的 控 制 策 略 以 获 得 良好 的并 网 电流 波 形 。本 文采 用变 步长 的扰 动观 察 法以获 得 良 好 的最 大功 率跟 踪性 能 ,并 采用 比例 谐振 控 制 器以 使并 网 电流具 有 良好 的稳态 性 能 、动 态性 能 和抗 干扰 性能 。
1微型逆变器拓扑与控制
1 . 1 微 型逆 变器 拓扑“ 因 推 挽 式 拓 扑 为 电 压 型 高 频 链 拓 扑具 有 结构 简单 ,控 制容 易 实现 等优 点故 本文 选 用 推挽 式 电路拓 扑 作为 微型 并 网逆变 器 的主 电路 拓扑 。推挽 式 微型 逆变 器采 用两 级式 结 构 ,前 级 为推 挽DC — DC 变换 电路 ,将 光 伏 组件 输 出的 直流 电升 压至 满足 并 网要 求的 交流 电能 馈送 给后 级 。后级 则是 将前 级 的直 流 电逆 变 为交 流 电能 ,经过 L 滤 波 器后 输 出 给 电网 。 推 挽 式 微 型 逆 变 器 电 路 中 的 各 元 件 及设 计参数如下所示 :光伏组件输 出电压 范 围Vp v =2 4 — 3 6 . 7 V,光伏 组 件 输 出功 率 P p v = 4 3 0 W ,直 流 母 线 电压 Vd c =4 0 0 V, 逆 变 器输 出 电 压 为 2 3 0 V r ms / 5 0 Hz ,推 挽 电路输入电容 C P V = 4 7 0 u F,推挽变压器原 副边 匝数 比 1 : N=1 : 2 0 ,推 挽 电路 和 全桥 电 路的开关频率均为2 0 k Hz ,直 流 母 线 电容 C d c = 1 mF ,逆 变器输 出电感L = 3 mH。 1 . 2 微型 逆变 器控 制策 略 微 型 逆变 器前 后级 独立 控制 。 前 级 实现 最 大 功 率 跟踪 控 制 ,由 最 大 功 率跟踪 算 法获 得输 入 电压 的参 考信 号 ,与 实际光伏组件输出电压比较得到 ,输入电压 的误 差 信号 ,该 误差 信号 经 比例 积分 控制 器
推挽变压器计算范文
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推挽变压器计算范文引言:一、推挽变压器的基本原理推挽变压器是由两个互补工作的铁芯变压器组成的。
其中一个变压器是正相位变压器,将直流电压转换为交流电压;另一个变压器是负相位变压器,将交流电压转换为直流电压。
这种互补工作的设计能够实现高效的功率转换,并且可以克服传统变压器存在的问题。
二、推挽变压器的设计流程1.参数选取:首先确定需要的输入输出电压范围和功率等级。
根据实际需求和条件,选择合适的主要参数。
2.铁芯设计:根据设计参数,计算变压器的铁芯尺寸和截面积,选择合适的铁芯材料。
3.线圈绕组设计:根据铁芯尺寸和设计参数,计算绕组的匝数和截面积,选择合适的线径和绕组方式。
4.检验和验证:根据设计完成后,进行电流、电压和功率等方面的检验和验证,确保设计符合要求。
三、推挽变压器的计算方法在推挽变压器的设计过程中,需要进行多个参数的计算和选择,包括铁芯参数、线圈参数等。
1.铁芯参数的计算:根据设计参数,计算出变压器铁芯的尺寸和截面积。
主要考虑铁芯磁导率和交流损耗等因素。
2.线圈参数的计算:根据线圈的匝数和截面积,计算线圈的电流承载能力和绕组方式。
主要考虑线圈的电阻和电感等因素。
3.电压和功率的计算:根据输入输出电压和功率要求,计算变压器的变比和效率。
主要考虑变压器的损耗和效率等因素。
4.磁通密度和磁场分布的计算:根据变压器的铁芯参数和线圈参数,计算变压器的磁通密度和磁场分布。
主要考虑铁芯的饱和和线圈的耦合等因素。
结论:推挽变压器是一种重要的变压器类型,广泛应用于工业和电力系统中。
设计推挽变压器需要进行多个参数的计算和选择,包括铁芯参数、线圈参数等。
这些计算和选择需要考虑变压器的输入输出电压范围、功率等级和效率要求等因素。
通过合理的设计流程和计算方法,可以得到满足要求的推挽变压器。
推挽式电源的设计

S1和S2同时导通,相当于变压器一次侧绕组短 路,因此应避相差180度的正激式变换器的组合。
03
输入输出电压的关系
01
当滤波电感L的电流连续时:
02
Ton为两个开关管导通时间之和
当电感电流不连续时:如果输出电感电流不连续,输出电压U0将高于连续模式的计算值,并随负载减小而升高,在负载为零的极限情况下,
理论上的正,负对称。由于正,负半周的电压波形对称,磁通在正负两个方向变化,在一个管道通时有正的增量,另一个管导通时有负的增量,理论上无直流磁化分量,故磁通正负对称,励磁电流也正负对称。但是在实际中导致变压器偏磁的原因主要有以下几种:
01
功率管中器件通态压降存在差异。如图 1 中开关管M1、M2 的压降不等。这将导致加在变压器原边绕组上的电压波形正、负幅值不等。
功率器件的选择
1
开关管的选择,尽量选择同一批次的功率管。要留有足够的电流裕量,防止电流过大。由于 MOSFET 为正温度系数,有一定的自动均流能力.
2
电压型控制芯片。其优点是只有电压环,单环控制容易设计和分析;波形振幅坡度大,因而噪声小,工作稳定;多模块输出时,低阻抗输出能提供很好的交互控制。缺点是扰动必须转化为输出扰动,才能被电压环反馈,因此系统响应慢。如 SG3525、TL494等
各种工业用电源,计算机电源等
推挽
有偏磁问题
几百W~几kW
低输入电压的电源
表 8-1 各种不同的间接直流变流电路的比较
a)全波整流电路
b)全桥整流电路
2)全桥电路的特点 优点:二极管在断态承受的电压仅为交流电压幅值,变压器的绕组简单。 缺点:电感L的电流回路中存在两个二极管压降,损耗较大,而且电路中需要4个二极管,元件数较多。 适用场合:高压输出的情况下。
逆变器推挽式变压器的设计

逆变器推挽式变压器的设计逆变器推挽式变压器的设计推挽式变压器的设计分为AP法和KG法两种设计方法,这两种设计方法都是以几何参数进行设计,主要区别在于,KG法是AP的基础上考虑了电压调整率,即加入电压调整率参数。
下面是两种方法设计流程:第一:计算视在功率:PT=Po(1+1/G)1.414式中的PT 是视在功率,Po是输出功率,G是变压器的能量传递效率,第二:计算KE:KE=0.145Kf^2Fs^2Bw^2 x 10^-4式中Kf是波形因素,方波为4,正弦波为4.44,Fs是开关频率,Bw磁通密度。
第三:计算KG:KG=PT/2aKe式中a 是电压调整率磁环KG用以下公式进行计算:KG=Ae^2AwKo/MLT式中的Ae是芯的有限面积,Aw 是芯环的有限面积,MLT是每匝线圈的长度。
第四:根据KG值选择磁环的大小。
第五:计算AP:如果是KG法设计变压器,不用这一步。
AP=(PT x 10^4/KoKfFsBWKj)^1/1+x式中Ko是变压器窗口使用系数。
Kj是电流密度比例系数,X 是磁芯类型常数第六:根据AP值选技磁环的大小,如果是使用KG法,不用这一步。
第七:计算原边线圈数:NP=Vs x 10^4/KfFsBWAe式中的NP为原边线圈数,Vs是最小输入电压。
第八:计算原边峰值电流Ip=Po/VsG第九:计算电流密度:J=PT x 10 ^4/KoKfFsBwAp第十:计算原边线圈的线经:Axp=Ip/J如果是全波整流Ip需要按0.707进行折算。
公式如下:Axp=0.707Ip/J第十一:根据Axp值选择导线规格:第十二:计算原边线圈阻值:Rp=NpMLT UR/CM x 10^-6第十三:计算铜损:Pcup=IpRp第十四:计算副边线圈数:Ns=(VoNp/Vs)(1+a/100);第十五:计算副边线圈线经:Axs=Io/J式中的Io的是输出电流:如果是全波整流,需要按0.707折算。
Axs=Io x 0.707 / J第十六:根据Axs值选择副边线圈的导线规格。
推挽逆变器的原理分析

一推挽逆变器的原理分析主电路如图1所示:Q1,Q2理想的栅极(UG1,UG2)漏极(UD1,UD2)波形如图2所示:实际输出的漏极波形:从实际波形中可以看出,漏极波形和理想波形存在不同:在Q1,Q2两管同时截止的死区处都长了一个长长的尖峰,这个尖峰对逆变器/UPS性能的影响和开关管Q1,Q2的威胁是不言而喻的,这里就不多说了。
二Q1,Q2两管漏极产生尖峰的成因分析从图1中可以看出,主电路功率元件是开关管Q1,Q2和变压器T1。
Q1,Q2的漏极引脚到TI初级两边走线存在分布电感,T1初级存在漏感,当然T1存在漏感是主要的。
考虑到漏感这个因素我们画出推挽电路主电路等效的原理图如图4所示:从图4中可以看出L1,L2就等效于变压器初级两边的漏感,我们来分析一下Q1导通时的情形:当Q1的栅极加上足够的驱动电压后饱和导通,电池电压加到漏感L1和变压器T1初级上半部分,当然绝大部分是加到T1初级上半部分,因为L1比T1初级上半部分电感小得多。
此时Q2是截止的,主电路电流方向为从电池正极到T1初级上半部分到L1到Q1的DS再回到电池的负极;L1上电压的极性为左负右正,T1初级上半部分电压的极性为上负下正,如图5所示:当Q1栅极信号由高电平变为低电平时,此时Q2也还截止,即死区处Q1,Q2都不导通,T1初级上半部分由于和次级耦合的原因,能量仅在Q1导通时向次级传递能量,到Q1截止时T1初级上半部分上端的电位已恢复到电池电压,而L1可以看做是是一个独立的电感,它储存的能量耦合不到变压器T1的次级。
但是,随着Q1由导通转向截止,L1上的电流迅速减小,大家知道电感两端的电流是不能突变的,根据自感的原理L1必然要产生很高的反向感生电动势来阻碍它电流的减小,所以此时电感电压的极性和图5相反,T1初级上半部分的电压为0,两端点的电压都等于电池电压,此时Q1漏极的电压就等于L1两端的电压和电池电压之和,这就是Q1,Q2两管漏极产生尖峰的原因,如图6所示。
推挽输出变压器的设计(Turner)-第二页V1.00

推挽输出变压器的设计(Turner)-第⼆页V1.00译者声明:本⼈仅为业余爱好者,翻译内容也许有误,如有任何建议,请跟帖;此翻译仅作学习⽤途,并为了坛友阅读⽅便做出了些本⼈认为合适的改动;本⼈⽆任何侵犯版权的意图,如作者或任何⼈认为此举不妥,请接受本⼈诚挚的道歉,并会⽴即将其从⽹上删除。
推挽输出变压器设计(于2011年重新编辑)原作者:Turner译者:中泽洋造第⼆页:继续设计OPT-1A1.计算最低铁芯中⼼截⾯积,Afe2.计算铁芯⾆宽,T3.计算理论叠厚,S t?4.确认铁芯⼤⼩5.计算理论初级所需匝数, thN_p6.计算理论初级铜线直径,thP dia7.从漆包线表格选择合适的初级铜线,P dia oa8.计算最⾼安全直流电流,Idc9.计算绕线架内实际长度(即实际窗⼝长度),Bww10.计算理论初级每层匝数11.计算初级层数12.计算实际每层匝数,Np13.计算平均每匝周长14.计算初级铜阻,Rwp15.计算最低屏-屏阻抗RLa-a下的铜损(以%表⽰)16.铜阻⾼于3.0%吗?正⽂(第⼆页)1.计算最低铁芯中⼼截⾯积,Afe⾸先需要确认最低安全屏-屏负载数值,和在此数值下削波的最⼤功率之前我们的计算确定了最低RLa-a是4500Ω,最⼤输出功率为72W计算公式为:A fe=300×√P O注意:此公式由主要变压器的铁芯⾯积公式推导⽽来,原公式为:A fe=√P O(需要注意的是此公式中⾯积4.4单位为英⼨^2)。
这个较⽼的公式是基于磁通量B为1T(或50Hz时为1000⾼斯)的铁芯⽽推导出来的,但⽤于Hi-Fi⾳频输出时我们必须将50Hz的磁通量取值限制为0.5T。
我取这个限制条件,是因为我经过多次尝试发现这公式的计算值适⽤于推挽输出变压器的设计。
所以理论铁芯截⾯积数值为:thA fe=300×√72W=2547mm22.计算铁芯⾆宽,T对于正⽅形铁芯中⼼柱来说,⾆宽=叠厚,也即T=S理论⾆宽thT * 理论叠厚thS = thT mm所以理论上⾆宽和叠厚的公式为:t? S=√=t? T,单位为mm所以OPT-1A的理论叠厚和⾆宽同为:t? T=√Afe=50.46mm此时我们可以在低损耗铁芯规格表⾥选出合适尺⼨的铁芯了:Fig 8(图中英⽂翻译如下)T = ⾆宽L = 窗⼝长度= 1.5 * TH = 窗⼝⾼度= 0.5 * TS = 叠厚(应介于0.5 * T⾄3 * T之间)Afe = 中⼼柱截⾯积= T * SML = 磁路长度= 5.6 * T实际⽓隙= 0.5 * 理论⽓隙(因为磁通路经过⽓隙两次)所有低损耗铁芯的其他尺⼨都是⾆宽的函数对于交错铁插芯的变压器来说,⽓隙为0低损耗铁芯的⾆宽⼀般有20mm,25mm,28mm,32mm,38mm,44mm,50mm,62.5mm注意:理论计算的⾆宽为50.45mm,所以选⽤50mm⾆宽的铁芯是适合的。
推挽输出变压器的设计(Turner)-第四页V1.00
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推挽输出变压器的设计(Turner)-第四页V1.00译者声明:本⼈仅为业余爱好者,翻译内容也许有误,如有任何建议,请跟帖;此翻译仅作学习⽤途,并为了坛友阅读⽅便做出了些本⼈认为合适的改动;本⼈⽆任何侵犯版权的意图,如作者或任何⼈认为此举不妥,请接受本⼈诚挚的道歉,并会⽴即将其从⽹上删除。
推挽输出变压器设计(于2011年重新编辑)原作者:Turner译者:中泽洋造第四页:有次级抽头的变压器47.次级抽头法48.计算所需阻抗变⽐和次级匝数Fig 26,输出功率曲线(三个不同次级匝数)阻抗匹配49.计算次级可⽤窗⼝厚度50.计算次级理论最⼤线径决定次级每段的层数计算线圈总厚度Fig 27. OPT-1BTS的绕制⽅案结论与4个最佳补救⽅案Fig 28. OPT-1ATS的绕制⽅案51.计算适中负载时的总铜损52.对⽐次级抽头与不抽头时的铜损53.对⽐抽头与不抽头⽅案的漏感54.抽头变压器的分布电容正⽂(第四页)47.次级抽头法采⽤次级抽头适应不同扬声器阻抗的变压器在此编号为OPT-1ATS,同样⽤于⼀对6550或KT88的推挽输出级,屏压500V,静态屏流为每管50mA,所有⼯况都与OPT-1A变压器的相同。
除了使⽤分段次级,通过排列组合得出合适阻抗变⽐之外,我们还可以在次级抽出不同的抽头来适应不同扬声器阻抗,此时便不需要⽤烙铁来改变输出端⼦的额定阻抗了。
此时变压器除了次级线圈两端之外可以抽出两个左右的抽头,⼀共四条输出线连⾄输出端⼦上,⽽输出端⼦⼀般标为Common / 0V,4Ω,8Ω,16Ω。
不少放⼤器只有Com,4Ω,8Ω三个端⼦。
注意:铁芯⼤⼩和初级匝数会与OPT-1A完全相同。
48.计算所需阻抗变⽐和次级匝数OPT-1ATS的初级匝数与OPT-1A相同,都是2320TOPT-1ATS有四个扬声器输出端⼝,其中⼀个是Com端,与地线相连。
其他3个端⼦是4Ω,8Ω和16Ω端⼦。
有抽头的次级是⼀个不可调整的次级,多段次级都有相同位置的多个抽头,最后并联以获得合适的扬声器阻抗匹配。
推挽式高频变压器设计

供一.电磁学计算公式推导:1.磁通量与磁通密度相关公式: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=104高斯S ----- 磁路的截面积(平方米)磁通密度磁通密度是磁感应强度的一个别名。
垂直穿过单位面积的磁力线叫做磁通量密度,简称磁通密度,测量主机侧板底部磁通密度它从数量上反映磁力线的疏密程度。
磁场的强弱通常用磁感应强度“B”来表示,哪里磁场越强,哪里B的数值越大,磁力线就越密。
按照国际单位制磁感应强度的单位是特斯拉,其符号为T:磁感应强度还有一个过时的单位:高斯,其符号为G:1 T = 10000 G。
这个符号在技术设施中还广泛使用。
通常条形磁铁两极附近的磁感应强度大约是几十到几百高斯。
在处理与磁性有关问题时,除了要用到磁感应强度外,常常还要讨论穿过一块面积的磁力线数目,称做磁CPU附近磁通密度通量,简称磁通,有Φ 示。
磁通量的单位是韦伯,用Wb表示,以前还有麦克斯韦有Mx表示。
如果磁场中某处的磁感应强度为B,在该处有一块与磁通垂直的面,它的面积为S,则穿过它的磁通量就是Φ = BS式中磁感应强度B的单位是高斯(Gs);面积S的单位是平方厘米;磁通量的单位是麦克斯韦(Mx)。
磁通量的简介公式:Φ=BS,适用条件是B与S平面垂直。
当B与S存在夹角θ时,Φ=B*S*cosθ。
Φ读“fai”四声。
单位:在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯,符号是Wb,1Wb=1T*m^2;=1V*S,是标量,但有正负,正负仅代表穿向。
意义:磁通量的意义可以用磁感线形象地加以说明.我们知道在同一磁场的图示中,磁感线越密的地方,也就是穿过单位面积的磁感线条数越多的地方,磁感应强度B 越大.因此,B越大,S越大,穿过这个面的磁感线条数就越多,磁通量就越大.B与S平面不垂直的情况磁通量通过某一平面的磁通量的大小,可以用通过这个平面的磁感线的条数的多少来形象地说明。
推挽变压器计算范文
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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。
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逆变器推挽式变压器的设计
逆变器推挽式变压器的设计
推挽式变压器的设计分为AP法和KG法两种设计方法,这两种设计方法都是以几何参数进行设计,主要区别在于,KG法是AP的基础上考虑了电压调整率,即加入电压调整率参数。
下面是两种方法设计流程:
第一:计算视在功率:
PT=Po(1+1/G)1.414
式中的PT 是视在功率,Po是输出功率,G是变压器的能量传递效率,
第二:计算KE:
KE=0.145Kf^2Fs^2Bw^2 x 10^-4
式中Kf是波形因素,方波为4,正弦波为4.44,Fs是开关频率,Bw磁通密度。
第三:计算KG:
KG=PT/2aKe
式中a 是电压调整率
磁环KG用以下公式进行计算:
KG=Ae^2AwKo/MLT
式中的Ae是芯的有限面积,Aw 是芯环的有限面积,MLT是每匝线圈的长度。
第四:根据KG值选择磁环的大小。
第五:计算AP:如果是KG法设计变压器,不用这一步。
AP=(PT x 10^4/KoKfFsBWKj)^1/1+x
式中Ko是变压器窗口使用系数。
Kj是电流密度比例系数,X 是磁
芯类型常数
第六:根据AP值选技磁环的大小,如果是使用KG法,不用这一步。
第七:计算原边线圈数:
NP=Vs x 10^4/KfFsBWAe
式中的NP为原边线圈数,Vs是最小输入电压。
第八:计算原边峰值电流
Ip=Po/VsG
第九:计算电流密度:
J=PT x 10 ^4/KoKfFsBwAp
第十:计算原边线圈的线经:
Axp=Ip/J
如果是全波整流Ip需要按0.707进行折算。
公式如下:
Axp=0.707Ip/J
第十一:根据Axp值选择导线规格:
第十二:计算原边线圈阻值:
Rp=NpMLT UR/CM x 10^-6
第十三:计算铜损:
Pcup=IpRp
第十四:计算副边线圈数:
Ns=(VoNp/Vs)(1+a/100);
第十五:计算副边线圈线经:
Axs=Io/J
式中的Io的是输出电流:如果是全波整流,需要按0.707折算。
Axs=Io x 0.707 / J
第十六:根据Axs值选择副边线圈的导线规格。
第十六:计算副边线圈电阻:
Rs=Ns MLT UR/CM x 10^-6
第十七:计算副边铜损:
Pcus=IoRs
第十八:计算总的铜损:
Pcu=Pcup+Pcus
第十九:检验电压调整率:
a =(Pcu x 100)/Po
第二十:计算满足效率下的总损耗:
Pc=Po/G-Po
第二十一:计算允许的铁损:
Pfe=Pc-Pcu
第二十二:根据线路计算实际发生损耗:
W/kg=0.165 x 10^-3Fs^1.41Bw^1.77
第二十三:计算实际铁损:
Pfes=W/kg Wtfe
式中Wtfe是单位内的铁损:
第二十四:根据实际铁损值和允许铁损值检验铁损是否达标:第二十五:计算单位面的损耗:
Q=(Pcu+Pfes)/As
式中As是磁环总面积。
第二十六:根据设计数据检验总体设计是否达标。