变压器AP公式推算
AP计算公式
变压器功率传递能力和面积乘积的关系可按以下求得。
变压器设计师常用电磁感应的法拉第定律来描述:
E=Kf*Bm*Ac*N*F*1041-1
常数Kf 正弦波工作时取4.44,方波时取4
将1-1式转换一下得下式:
E*104
1-2Kf*Bm*F
按定义,窗口利用系数为:N*Aw 1-3
Wa
将上式改写为Ku*Wa
1-4 Aw 若上式两边都乘以Ac,那么:Ku*Wa*Ac
1-5
Aw 将1-5代入1-2式,可改写为:Ku*Wa*Ac
E*1041-6 Aw
Kf*Bm*F
求解WaAc 得:
E*Aw*104
Kf*Bm*F*Ku 1-7按定义,电流密度J 可以A/CM 2描述,因此可表达为: I Aw 1-8
移项,改写为: I 1-9 J
改写1-7式得:
E*Aw=Kf*Bm*F*Ku*Wa*Ac*104
1-10
将1-9式代入上式 Wa*Ac= J= Aw= N*AC= Ku= N= N*Ac=
EI
1-11
J
因为变压器输入功率定义为: Po 1-12
η
=E*I
所以:1-13 EI Pin Po
J J J η所以:
WaAc 总=WaAc 初+WaAc 次
Po*104
J η
Po*10
41
1-14 J*Kf*Bm*F*Ku η
又因为:
Po
1-15η所以:
Pt*10
4 J*Kf*Bm*F*Ku
Pt*104
1-16 Kf* F*Bm*J*Ku E*Aw= Pt=Po
WaAc= AP == WaAc= Pin=E*Aw = =。
开关电源高频变压器AP法计算方法
AP表示磁心有效截面积与窗口面积的乘积。
计算公式为AP=AwAe式中,AP的单位是cm4;Aw为磁心可绕导线的窗口面积(cm2) Ae为磁心有效截面积(cm2),Ae≈Sj=CD,Sj为磁心几何尺寸的截面积,C 为舌宽,D为磁心厚度。
根据计算出的AP值,即可查表找出所需磁心型号。
下面介绍将AP法用于开关电源高频变压器设计时的公式推导及验证方法。
1 高频变压器电路的波形参数分析开关电源的电压及电流波形比较复杂,既有输入正弦波、半波或全波整流波,又有矩形波(PWM波形)、锯齿波(不连续电流模式的一次侧电流波形)、梯形波(连续电流模式的一次侧电流波形)等。
高频变压器电路中有3个波形参数:波形系数(Kf),波形因数(kf),波峰因数(kP)。
1)波形系数Kf为便于分析,在不考虑铜损的情况下给高频变压器的输入端施加交变的正弦电流,在一次、二次绕组中就会产生感应电动势e。
根据法拉第电磁感应定律,e=dΦ/dt=d( NABsinωt)/dt=NABoωcosωt其中N为绕组匝数,A为变压器磁心的截面积,B为交变电流产生的磁感应强度,角频率ω=2Πf。
正弦波的电压有效值为在开关电源中定义正弦波的波形系数Kf=√2*Π=4.44利用傅里叶级数不难求出方波的波形系数。
2)波形因数kf为便于对方波、矩形波、三角波、锯齿波、梯形波等周期性非正弦波形进行分析,需要引入波形因数的概念。
在电子测量领域定义的波形因数与开关电源波形系数的定义有所不同,它表示有效值电压压(URMS)与平均值电压之比,为便于和Kf区分,这里用小写的kf表示,有公式以正弦波为例,这表明,Kf=4kf,二者相差4倍。
开关电源6种常见波形的参数见表1。
因方波和梯形波的平均值为零,故改用电压均绝值来代替。
对于矩形波,表示脉冲宽度,丁表示周期,占空比D=t/T。
2 用AP法( 面积乘积法)选择磁心的公式推导令一次绕组的有效值电压为U1,一次绕组的匝数为NP,所选磁心的交流磁通密度为BAC,磁通量为Φ,开关周期为T,开关频率为f,一次侧电流的波形系数为Kf,磁心有效截面积为Ae(单位是cm2),有关系式考虑Kf=4kf关系式之后,可推导出同理,设二次绕组的有效值电压为US,二次绕组的匝数为NS,可得设绕组的电流密度为(单位是A/cm2),导线的截面积为S=I/J。
开关电源高频变压器AP法计算方法
开关电源高频变压器AP法计算方法开关电源的高频变压器在设计和计算时,常采用AP法(Amplitude and Phase Method),即幅相法。
该方法可以使计算过程更简洁,且准确度较高。
以下是使用AP法计算开关电源高频变压器的方法及步骤。
1.确定设计要求:- 输入电压:Vin- 输出电压:Vout- 输出功率:Pout- 输入频率:Fin- 输出频率:Fout-漏感相对占空比:D-反馈变压器线匝比:Np/Ns2.计算输出电流:输出电流Iout = Pout / Vout3.计算输入电流:输入电流Iin = Pout / Vin4.计算变压器线圈匝数:输入线圈匝数Np = Ns * Vin / Vout5.设计漏感:选择适当的漏感系数k,一般为0.3到1之间。
漏感Lp = k * (Np)^2 / Fin6.计算变压器参考电流:变压器参考电流Ir = Iout * Vin / Vout7.计算变压器参考电压:变压器参考电压Ur = Vout * (1 - D) * (Ns / Np)8.计算变压器的磁链:变压器的磁链Br = Ur / (Fout * A)其中,A为变压器的有效截面积,可根据铁心截面积和线圈层数来计算。
9.根据设计选取合适的磁芯材料:根据计算得到的磁链值Br,选择合适的磁芯材料,常见的磁芯材料有硅钢片、氧化锌和磁性体等。
10.计算变压器的磁芯截面积:由所选磁芯材料的B-H曲线,可以得到磁芯的饱和磁感应强度Bs,通过Ur和Fout的大小关系判断是否选择合适的磁芯尺寸。
11.计算变压器的线圈电流密度:线圈电流密度Jc=Ir/Ap其中,Ap为变压器的有效截面积。
12.计算变压器的线圈匝数:输出线圈匝数Ns = Ap * Jc / (2 * Iout)13.计算输入电压的有效值:输入电压的有效值Vin_rms = Vin / sqrt(2)14.计算输入电流的有效值:输入电流的有效值Iin_rms = Iin / sqrt(2)15.计算变压器的有效值电流密度:有效值电流密度J_rms = Iin_rms / Ap16.计算输入线圈匝数:输入线圈匝数Np = Ap * J_rms / (2 * Iin_rms)17.验证设计结果:使用计算得到的变压器参数进行实际设计和模拟验证,根据设计要求进行调整。
变压器损耗计算公式word精品
变压器损耗分为铁损和铜损,铁损又叫空载损耗,就是其固定损耗,实是铁芯所产生的损耗(也称铁芯损耗,而铜损也叫负荷损耗,1 、变压器损耗计算公式(1)有功损耗:AP^PO +KT B2PK ----------------------- (1)(2)无功损耗:AQ = Q O+KT (32QK ——(2)(3)综合功率损耗:△PZnAP + KQ AQ ---- (3)QO〜IO%SN,QK〜UK%SN式中:QO 空载无功损耗(kvar)PO——空载损耗(kW)PK—额疋负载损耗(kW)SN—变压器额定容量(kVA)10%——变压器空载电流百分比。
UK%——短路电压百分比平均负载系数KT——负载波动损耗系数QK—额疋负载漏磁功率(kvar)KQ—无功经济当量(kW/kvar)上式计算时各参数的选择条件:(1)取KT=1 .0 5;(2)对城市电网和工业企业电网的6kV〜1 OkV降压变压器取系统最小负荷时,其无功当量KQ=O.lkW/kvar;(3)变压器平均负载系数,对于农用变压器可取p=2O% ;对于工业企业,实行三班制,可取[3=75%;(4)变压器运行小时数T= 8 7 6 Oh,最大负载损耗小时数:t= 55OOh;(5)变压器空载损耗PO、额定负载损耗PK、IO%、UK%, 见产品资料所示。
2、变压器损耗的特征PO――空载损耗,主要是铁损,包括磁滞损耗和涡流损耗;磁滞损耗与频率成正比;与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比。
涡流损耗与频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比。
P C――负载损耗,主要是负载电流通过绕组时在电阻上的损耗,一般称铜损。
其大小随负载电流而变化,与负载电流的平方成正比; (并用标准线圈温度换算值来表示)。
负载损耗还受变压器温度的影响,同时负载电流引起的漏磁通会在绕组内产生涡流损耗,并在绕组外的金属部分产生杂散损耗。
变压器的全损耗AP = PO + P C变压器的损耗比=P C /PO变压器的效率二PZ / (PZ + AP),以百分比表示;其中PZ为变压器二次侧输出功率。
变压器的计算公式
变压器有功损耗计算:
变压器的有功电能损耗包含变压器空载损耗电量和变压器负载损耗电量两部分。
PCU PFE P A A A +=
P A ——变压器有功电能损耗Kwh
PFE A ——变压器空载损耗即铁耗电量Kwh
PCU A ——变压器负载损耗即铜耗电量Kwh
PFE A =T P FE *
FE P ——变压器空载损耗
PCU A =T P T P K CU ***2β=
=])cos */[(**22
T S A P N T K ϕ β——变压器负荷率
T A _变压器平均用电量
N S _变压器额定容量
ϕcos —功率因数
β=)*cos */(/T S A I I N T N F ϕ=
K P —变压器额定短路损耗
变压器损失率:=δ%100*]cos **)/[()(22ϕβββN K FE K FE S P P P P +++
变压器损失率最小是变压器最经济运行的方式,一般情况下,当变压器的铜损等于铁损时, 或者说固定损耗等于可变损耗时, 变压器的损耗最小, 效率最高。
推挽式变压器的设计分为AP法和KG法两种设计方法
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。
反激变换器AP法公式推导(提供excel自动运算)
(功率等于电压和平均电流之积) (DCM 工作必要条件) (由 1 得) (由 1 得) (感应电压等于磁通链变化率) (电流三角波有效值为峰值的
������1 3
3、������������ 1 =2������������������������ /������������������ ������1 4、������������ 2 =n������������ 1 5、������1 =������������������ ������1 /������������ ������������ ������������������������ 6、������1 =
( ������1 +
������������������ ������1 ������ ������������� 3������ ������������ ������ ������ ������������������������
( ������1 + ������2 )≤
(初级匝数仅受最大输出功率影响) (由 6 可知,VIN 最小时 S1 最大)
=
������������������������������ ������o
������1
(由 15 可知, ������2 仅与������������������������ 、n 有关) (同 9 式) (同 10 式) (由 11 式可推出) (开气隙高度由 12 式可推出) (同 13 式) (由 14 式可推出)
4 ������������������������ 6������ ������������ ������ ������ ������������������������
干净利落的AP公式,快速估算变压器磁芯型号
干净利落的AP公式,快速估算变压器磁芯型号
AP法估算变压器磁芯的型号网上有很多资料,都是非常的繁杂,所以对于有经验的工程师根本就不用AP法,直接多大功率选什幺磁芯就可以了。
但对于新手呢,没有经验的积累只能去借鉴一个公式,但是大多AP法教程太复杂看得云里雾里,下面我给大家分享一个简单干净利落的AP公式,直接套公式就可以。
我们在选择磁芯之前都是可以把电感量和峰值电流这些先求出来的,求出来这两个参数,其他全是常数,直接按照下面的公式来套就好了,哪有那幺复杂。
磁芯窗口面积X磁芯截面积=(原边电感量X原边峰值电流平方X104/磁芯工作磁感应强度X窗口有效使用系数X电流密度系数)。
变压器损耗的计算公式及方法
变压器损耗分为铁损和铜损,铁损又叫空载损耗,就是其固定损耗,实是铁芯所产生的损耗(也称铁芯损耗,而铜损也叫负荷损耗,1、变压器损耗计算公式⑴有功损耗:AP=P0+KTp2PK--------(1)⑵无功损耗:△Q 二QO+K 邛2QK -(2)(3)综合功率损耗:APZ=AP+KQAQ(3)QO=IO%SN, QK=UK%SN式中:Q0一一空载无功损耗(kvar)P0一一空载损耗(kW)PK一一额定负载损耗(kW)SN一一变压器额定容量(kVA)10%一一变压器空载电流百分比。
UK%一一短路电压百分比P—一平均负载系数KT一一负载波动损耗系数QK一一额定负载漏磁功率(kvar)KQ ----- 无功经济当量(kW/kvar)上式计算时各参数的选择条件:⑴取KT=1.05;(2)对城市电网和工业企业电网的6kV〜10kV降压变压器取系统最小负荷时,其无功当量KQ=O.lkW/kvar;(3)变压器平均负载系数,对于农用变压器可取#20%;对于工业企业,实行三班制,可取p=75%;(4)变压器运行小时数T=8760h,最大负载损耗小时数:t=5500h;(5)变压器空载损耗P0、额定负载损耗PK、10%、UK%,见产品资料所示。
2、变压器损耗的特征P0一一空载损耗,主要是铁损,包括磁滞损耗和涡流损耗;磁滞损耗与频率成正比;与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比。
涡流损耗与频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比。
PC一一负载损耗,主要是负载电流通过绕组时在电阻上的损耗,一般称铜损。
其大小随负载电流而变化,与负载电流的平方成正比;(并用标准线圈温度换算值来表示)。
负载损耗还受变压器温度的影响,同时负载电流引起的漏磁通会在绕组内产生涡流损耗,并在绕组外的金属部分产生杂散损耗。
变压器的全损耗AP二PO+PC变压器的损耗比=PC/PO变压器的效率=PZ/(PZ+AP),以百分比表示;其中PZ为变压器二次侧输出功率。
AP法设计变压器
AP法设计变压器变压器是一种能够改变交流电压大小的电器设备,广泛应用于电力系统、家用电器、工业设备等领域。
其中,AP法(Amplitude-phase method)是一种常用的设计变压器的方法,本文将详细介绍如何应用AP法进行变压器设计。
变压器设计的基本原理是主副线圈间的互感作用,根据磁感应定律和电压平衡定律可以得到变压器的基础方程:V1/N1=V2/N2其中,V1和V2分别为主副电压,N1和N2分别为主副匝数。
根据这个方程,我们可以计算出理论上合适的主副匝数比例。
然而,在实际设计中,我们还需要考虑功率损耗、磁密、温升等因素,因此需要进一步进行设计。
AP法是一种基于等效电路模型和阻抗法的设计方法,主要包括以下步骤:1.确定设计参数:根据实际需求,确定变压器的额定功率、额定电压、频率等参数。
2.选择磁芯材料:根据设计参数,选择合适的磁芯材料,常用的材料有硅钢片、氧化铁磁芯等。
磁芯的选择会影响变压器的磁感应强度和损耗。
3.计算剩磁、磁密:根据设计参数和磁芯材料的特性,计算变压器在额定工作条件下的剩磁和磁密。
4.选择线径和匝数:根据额定电流和电压,选择合适的导线线径;根据主副匝数比例,计算出主副匝数。
5.计算工作点:根据设计参数和电路模型,计算变压器工作点的电流、电压、功率分布等。
6.计算电流线圈和电势线圈的励磁电流:根据工作点和电压分配情况,计算出电流线圈和电势线圈的励磁电流,以及由此产生的磁通。
7.计算各种损耗:根据电流线圈、电势线圈和铁心的特性,计算出各种损耗,包括铜损、铁损、附加损耗等。
8.计算温升:根据各种损耗和热传导特性,计算出变压器的温升。
9.选择绝缘材料:根据设计参数和温升要求,选择合适的绝缘材料,以确保变压器的安全可靠性。
10.验证设计结果:根据计算结果,验证设计的可行性和合理性。
如果需要,可以进行优化调整。
通过以上步骤,我们可以得到一个初步的变压器设计方案。
然而,需要注意的是,变压器的设计是一个复杂的过程,需要结合实际情况和经验进行综合考虑,以确保设计的可靠性和高效性。
变压器计算公式
1. 主变压器(全桥)设计采用全桥变压器设计方法,磁芯工作频率为40K 。
磁芯规格选取用面积乘积法计算:式中:AW: 磁芯的窗口面积(cm 2)Ae: 磁芯中心柱有效截面积 (cm 2)Pt: 变压器传递视在功率 ( W ) Pt=(Po/η) ΔB: 磁感应增量 ( T )。
取0.3 f: 变压器工作频率( HZ ) 取40*1000HZJ: 电流密度 ( A/cm 2) ,根据散热方式不同可取300-600(此处取400)(A/cm 2) Ku: 窗口占用系数. 取0.2。
磁芯用EE55 、24, Ae=178mm 2,AW=278mm 2,ΔB=0.3T (全桥工作模式,双向磁化),Dmax=0.4,f=40kHz ,Vinmin=DC300V ,Vo=DC33V磁芯AP 值远大于电路AP 值。
所以,满足使用要求。
则原副边匝比:原边匝数:; 取T N S 5=取T N P 22=. 核算:Dmax 及B Δ ;变压器原边绕组电流计算: 平均电流:28.04.0300133maxmin =×+=×+==DV V Vo N N N i F PS TmHz T V fAe B D Vi N P 69.181053510403.04.0300Δmax min 244=×××××=×××=T N N N P S 23.528.069.18=×=×=T N N Np P 85.1728.0/5/===Δ415.52/400*2.0*3.0*103*40210000*1000**Δ**210**8cm cm wJ Ku B f Pt AE AW AP =×===峰值电流:有效值电流:2、输出电感的设计:磁材选择EE65、32、27,由于电路拓扑为全桥,所以,电感的工作频率为变压器工作频率的2倍,即80KHZ设:输出电流脉动为20%Io ,ΔB=0.15T ; dtdi LV = Io di %10= Ton dt =H T I V N Vi L onOo μ 6108020%2024.0)20225370(%102 x min ≥3maxmax=××××××=××× T mT AH BAeLI N 4.41078.115.020106Δ246=××××==则,N=5T输出脉动电流为:A T LV V V Ir ON OF MIN44.051520306250Δ2=×××=×=3 输出滤波电容的选取输出电压纹波应控制在200m V 以下Ω50410200ΔΔ3m IrVr ESR =×==,F Vrt I C O μ4010200104.054ΔΔΔ≥36=××××=×为得到更小的纹波电压,采用多只电容并联接法。
AP法设计变压器
AP法设计变压器AP法(Amplitude-phase法)是一种常用的变压器设计方法,它基于矩形脉冲信号的频率响应特性进行设计。
在设计过程中,我们首先确定变压器的参数和性能要求,然后根据AP法的步骤进行设计。
一、参数确定在设计变压器之前,需要明确以下参数和性能要求:1.输入电压和输出电压:根据电路需求确定变压器的输入电压和输出电压。
2.输入电流和输出电流:确定输入电流和输出电流的大小。
3.使用频率范围:确定变压器要在哪个频率范围内使用。
4.磁芯材料和形状:选择合适的磁芯材料和形状以满足设计要求。
5.损耗和效率:确定变压器的损耗和效率要求。
二、AP法设计步骤1.确定输出电压的幅度响应根据给定的输出电压和频率范围,计算出输出电压的幅度响应。
可以使用AP法的幅度响应公式来计算:Hf=,Vo/Vi,(Vo为输出电压的幅度,Vi为输入电压的幅度)2.确定输出电压的相位响应根据给定的输出电压和频率范围,计算出输出电压的相位响应。
可以使用AP法的相位响应公式来计算:φf=θo-θi(θo为输出电压的相位角,θi为输入电压的相位角)3.计算变压器的幅度响应根据所选的磁芯材料和形状,使用磁芯的磁通密度与磁场强度的关系计算变压器的幅度响应。
可以使用磁芯的B-H曲线和磁场强度方程来计算变压器的幅度响应。
4.计算变压器的相位响应根据所选的磁芯材料和形状,使用磁芯的磁通密度与磁场强度的关系计算变压器的相位响应。
可以使用磁芯的B-H曲线和磁场强度方程来计算变压器的相位响应。
5.确定变压器的设计参数根据计算得到的幅度响应和相位响应,确定变压器的设计参数,包括匝数、铁耗和铜耗。
6.进一步优化设计根据设计要求,进一步优化变压器的设计参数。
可以修改磁芯材料或形状,或者调整变压器的匝数等参数来满足设计要求。
三、设计实例下面是一个简单的变压器设计实例,以说明AP法的应用。
假设我们要设计一个输入电压为12V,输出电压为24V的变压器,使用频率范围为50Hz-60Hz。
变压器计算公式
单级返馳式變壓器設計 變壓器編號: 65AD-24
Input Ripple:
1.119930331 cm4 Ku(繞組系數):
繞組系數取 0.2 ~ 0.5
Kv(輸入電壓比值): Vin,min: Vin,max: lg(鐵芯氣隙長度): 0.27 lg(修正):
版本: 日期: 0 2.63158 128.976 339.411 0.56494 0.35059
cm4
KHz V(dc) % V(dc) V(dc) V(dc) V(dc) V(dc) V(dc) V(dc)
Output voltage(輸出電壓 2): Output voltage(輸出電壓 3): Output voltage(輸出電壓 4):
100.05696 13.33333333 97.7547295 40.14200961 0.162432972 KT1(圈數Np比Ns): 6.260984315 一般講圈數比指Np比Ns Ns1(次極圈數1): 6.388771795 Nvcc(回授圈數): 5.024179761 Ns2(次極圈數2): 0.186080732 Ns3(次極圈數3): 0.186080732 Ns4(次極圈數4): 0.186080732
V1.2 2013-4-19 Volts V(dc) V(dc) mm mm
自然冷卻取1.5-4 風扇冷卻取3-6
Dmin(最小占空比):
0.275362319 Rt= 1.91 K Ct= 10000 pF Watts TON導通時間(uS): 6.6667 TOFF截止時間(uS): 6.66667 KHz Turn 40 Lp= 426.535 uH 修正Lp min= 682.457 uH
变压器参数计算公式
变压器参数计算公式
一、电压变比公式
电压变比(Vr)=输出电压(vo)/输入电压(vi)
二、有效电压系数公式
有效电压系数(Cv)=输出有效电压(Evo)/输入有效电压(Ev1)三、变压器功率系数公式
变压器功率系数(Cp)=输出功率(Pou)/输入功率(Pi)
四、电流变比公式
电流变比(Ir)=输出电流(Io)/输入电流(Ii)
五、有效电流系数公式
有效电流系数(Gi)=输出有效电流(Eio)/输入有效电流(Eii)六、变压器损耗因数公式
变压器损耗因数(α)=负载电流(Ia)*输出电压(Vo)/全部负载电流(Ia+Ib)*输出电压(Vo)*输入电压(Vi)
α=Ia*Vo/(Ia+Ib)*Vo*Vi
七、变压器损耗系数公式
变压器损耗系数(Gp)=α*Cp
八、变压器噪音系数公式
变压器噪音系数(Gn)=有效功率(Ep)/全部功率(Pt)
九、变压器厚度公式
变压器厚度(t)=负载电流(Ia)*负载电压(V)/绝缘变压器穿孔面积(S)
十、变压器温升系数公式
变压器温升系数(K)=Cv-1/Cp-1+Gp
十一、变压器损耗系数公式
变压器损耗系数(E)=Gp*Cp-1+Gn*Vr2+K*Vr2
十二、变压器温度差公式。
开关电源变压器学习培训资料(反激式变压器设计AP法).
N4-5 N2-3 N9,10-6,7 N1-2
∮0.2 /182 /28Ts
反激式开关电源变压器设计(1)
第二步:次级电感Ls
(VoxVD)x(DOFF(MAX))2 x10-3 (5.1+0.7)x0.52 x10-3 = 2x1.1x262
Ls≥
2 IOUTxfSW =0.0000025(H)=2.5(uH) 其中 DOFF(MAX)=1-DMAX=1-0.5=0.5
Np =
= 12.5x0.12x262
= 45.8=46( 匝)
第五步: 次级匝数Ns Ns =Npx Ls=46x Lp 2.5 =7.7=8(匝) 88
第六步: 偏置匝数NBIAS NB = VBIAS VO+VD xN S = 11.7x8 5.1+0.2 = 17.6=18( 匝)
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x
(A)
(7)
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反激式开关电源变压器设计(1)
2.设计例 2.1设计条件 VIN =36V-72V VOUT=5.1V IOUT=1.1A fsw =262KHz BMAX=0.12T 2.2设计步骤 第一步:面积乘积Ap
1.1xPOUTxDMAXx103 1.1x(5.1x1.1)x0.5x103
反激式开关电源变压器设计(1)
第七步:初级RMS电流IPRMS POUT IPRMS = 0.5xDMAXxηxVIN(MIN) = 3 DMAX = 0.5x0.5x0.8x36 5.1x1.1 3 0.5 .
=0.318(A) 第八步: 次级RMS电流ISRMS ISRMS = IOUT 0.5xDMAX . DMAX 3 1.1 = 0.5x0.5 . 3 0.5 =1.796=1.8(A)
反激式开关电源变压器设计(AP法)
~~~~~~~END~~~~~~~
***谢谢***
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反激式开关电源变压器设计(1)
第二步:次级电感Ls
(VoxVD)x(DOFF(MAX))2 x10-3 (5.1+0.7)x0.52 x10-3 = 2x1.1x262
Ls≥
2 IOUTxfSW =0.0000025(H)=2.5(uH) 其中 DOFF(MAX)=1-DMAX=1-0.5=0.5
(6)
式中: VDB ---- 偏置绕绕组整流二极管正向压降(V) 技术部培训教材
反激式开关电源变压器设计(1)
1.7 计算初级绕组RMS电流IPRMS POUT IPRMS = 0.5xDMAXxηxVIN(MIN) 1.8 计算次级绕组RMS电流ISRMS ISRMS = IOUT 0.5xDMAX x 3 DMAX (A) (8) DMAX 3
反激式开关电源变压器设计
学习培训教材 AP法
反激式开关电源变压器设计(1)
本设计为小功率非连续工作模式的反激开关电源变压器的一种设计 方法,在选用类似MAx5021芯片时,变压器很容易获得15W的输出功率。 1. 设计公式 1.1 计算面积乘积值Ap 1.1xPOUTxDMAXx103 Ap≥ (mm 4) (1) ηxKPxKTxKUxJxBMAXxfSW 式中:AP ----- 磁芯面积乘积 Ap=Aw.Ae(mm4) POUT ---- 变压器输出功率(W) DMAX ---- 最大导通占空比(通常为0.5) η ------ 变压器预期的效率 KP ------ 分配给初级绕组的面积(通常为0.5) KT ------ 初级RMS(等效串联电阻)电流和平均电流之比, 非连续反激模式KT ≈0.55~0.65 KU ------ 窗口填充系数(一般取0.4) J ------- 电流密度(一般取3 ≈10 A/mm2 ) BMAX ----- 最大工作磁通密度(反激式一般取0.12T ~ 0.15T) fSW ------ 开关工作频度(KHz)
完美版反激式高频变压器的设计公式
完美版反激式高频变压器的设计公式
1.AP=[(P0/N+P0)*10000]/(2^B*FS*1000*J*KU)
2.IOB=0.8*IOMAX
3.[VINMIN=ACMIN*1.414-20
4.N=[VINMIN/(VO+VF)]*[DMAX/(1-DMAX)]
5.CHECK DMAX=N(VO+VF)/[VINMIN+N(VO+VF)]
6.^ISB=2IOB/(1-DMAX)
7.LS=(VO+VF)*(1-DMAX)*[1/(FS*1000)]/^ISB*1000000
8.LP=N^2LS
9.^ISP=IO(MAX)/(1-DMAX)+(^ISB/2)
10.^IPP=^ISP/N
11.NP=LP*^IPP/(^B*AE)
12.NS=NP/N
13.V A=(VO+VF)/NS
14.NVCC=(VCC+VF)/V A
15.UO=4*3.14*0.0000001
16.IG=NP^2*UO*AE/(LP/1000)
17.NPAWP=PO/N/VINMIN/J
18.NSAWS=IO/J
19.NVCCAWV=IV/J
20.END
说明:1.本套计算公式适用于商业性的反激高频变压器的设计,公式当
中除含有经验成分之外还添加成本系数,使其开发出高性能,低成本的变压器单元组件.
2.以下标"AAA"的是我公司用上述公式开发出的开关电源成品机.
3.本人才浅识薄,渴求能与各位大侠共研电源之精髓,实为鄙人之大幸. 本人邮箱:pads2005pcb@。
AP算法系列之一-----电源变压器
AP算法系列之一-----电源变压器
经过这几天的推导和实际验证,并且受qaz33510发的文章的启发,终于完成了变压器及电感器件的不同AP值的计算公式的验算.
在此系列公式以前曾经在网上流传着很多的AP算法的版本,各位网友也曾
经讨论过,不过公式计算的结果和实际采用的磁芯尺寸有很大的偏差.但是不能
就说这些AP的算法说是错误的,它们只是应用的场合不同,分析的对象不同,所
以就存在着很大的误差.
当然本人公布的这些公式也不能说100%与实际毫无偏差。
电子变压器体积大小的确定受功率、温升、效率、电流密度等值的制约,不同的工作条件可能会产生不同实际效果,而理论假设的值并不可能是实际的工作值,所以误差再说所难免。
我们所要做的就是尽可能接近事实。
好的,闲话少说,言归正传。
请看
AP算法系列之一 ----电源变压器(AC电感器)
计算举例:
一个输出功率6W的小型变压器,根据公式计算如下:
设变压器效率为0.8,Bm取1.4,Ku为0.4,允许温升50度Kj取534,工频50HZ AP=((6/0.8+6)*10000/(2.22*1.4*50*0.4*534)^1.14
=(135000/33193)^1.14
=4.95 cm^4
根据资料EI-41 Wa:1.68cm^2 舌宽:1.3cm
Ae=Ap/Wa=4.95/1.68=2.95cm^2
叠厚=Ae/舌宽=2.95/1.3=2.26cm
这样就计算出,一个6W输出的变压器,允许最高温升50度的条件下采用
EI-41*22的型号就可以了。
对比电源变压器设计经常使用的Ae=1.2SQRT(P)计算叠厚2.26cm一致.。