高频变压器的设计1

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正激反激式双端开关电源高频变压器设计详解

正激反激式双端开关电源高频变压器设计详解高频变压器作为电源电子设备中的重要组成部分，起到了将输入电压进行变换的作用。

根据不同的使用环境和要求，电源电路中的电感元件可分为正激式、反激式和双端开关电源。

下面就分别对这三种电源的高频变压器设计进行详解。

1.正激式电源变压器设计正激式电源变压器是将输入电压通过矩形波进行激励的一种变压器。

其基本结构包括主磁线圈和副磁线圈两部分，主磁线圈用来耦合能量，副磁线圈用来提供输出电压。

正激式电源变压器的设计主要有以下几个步骤：(1)确定主磁线圈的匝数和磁芯的截面积：根据输入电压和电流来确定主磁线圈的匝数，根据输出电压和电流来确定磁芯的截面积。

(2)计算主磁线圈的电感：根据主磁线圈的截面积和匝数来计算电感值。

(3)选择磁芯材料：磁芯材料的选择要考虑其导磁性能和能量损耗等因素。

(4)确定副磁线圈的匝数：根据主磁线圈的输入电压和输出电压的变换比例来计算副磁线圈的匝数。

(5)计算副磁线圈的电感：根据副磁线圈的截面积和匝数来计算电感值。

(6)确定绕线方式和结构：根据磁芯的形状和结构来确定绕线方式和结构。

2.反激式电源变压器设计反激式电源变压器是通过反馈控制来实现变压的一种变压器。

其基本结构包括主磁线圈、副磁线圈和反馈元件等。

反激式电源变压器的设计主要有以下几个步骤：(1)确定主磁线圈的匝数和磁芯的截面积：根据输入电压和电流来确定主磁线圈的匝数，根据输出电压和电流来确定磁芯的截面积。

(2)计算主磁线圈的电感：根据主磁线圈的截面积和匝数来计算电感值。

(3)选择磁芯材料：磁芯材料的选择要考虑其导磁性能和能量损耗等因素。

(4)确定副磁线圈的匝数：根据主磁线圈的输入电压和输出电压的变换比例来计算副磁线圈的匝数。

(5)计算副磁线圈的电感：根据副磁线圈的截面积和匝数来计算电感值。

(6)确定绕线方式和结构：根据磁芯的形状和结构来确定绕线方式和结构。

(7)选择合适的反馈元件：根据反馈控制的需要来选择合适的反馈元件，并设计合适的反馈回路。

高频变压器设计原理

摘要：阐述了高频开关电源热设计的一般原则，着重分析了开关电源散热器的热结构设计。

关键词：高频开关电源；热设计；散热器1 引言电子产品对工作温度一般均有严格的要求。

电源设备内部过高的温升将会导致对温度敏感的半导体器件、电解电容等元器件的失效。

当温度超过一定值时，失效率呈指数规律增加。

有统计资料表明，电子元器件温度每升高2℃，可靠性下降10％；温升50℃时的寿命只有温升为25℃时的1/6。

所以电子设备均会遇到控制整个机箱及内部元器件温升的要求，这就是电子设备的热设计。

而高频开关电源这一类拥有大功率发热器件的设备，温度更是影响其可靠性的最重要的因素，为此对整体的热设计有严格要求。

完整的热设计包括两方面：如何控制热源的发热量；如何将热源产生的热量散出去。

最终目的是如何将达到热平衡后的电子设备温度控制在允许范围以内。

2 发热控制设计开关电源中主要的发热元器件为半导体开关管（如MOSFET、IGBT、GTR、SCR等），大功率二极管（如超快恢复二极管、肖特基二极管等），高频变压器、滤波电感等磁性元件以及假负载等。

针对每一种发热元器件均有不同的控制发热量的方法。

2.1 减少功率开关的发热量开关管是高频开关电源中发热量较大的器件之一，减少它的发热量，不仅可以提高开关管自身的可靠性，而且也可以降低整机温度，提高整机效率和平均无故障时间（MTBF）。

开关管在正常工作时，呈开通、关断两种状态，所产生的损耗可细分成两种临界状态产生的损耗和导通状态产生的损耗。

其中导通状态的损耗由开关管本身的通态电阻决定。

可以通过选择低通态电阻的开关管来减少这种损耗。

MOSFET的通态电阻较IGBT的大，但它的工作频率高，因此仍是开关电源设计的首选器件。

现在IR公司新推出的IRL3713系列HEXFET(六角形场效应晶体管)功率MOSFET已将通态电阻做到3mΩ，从而使这些器件具有更低的传导损失、栅电荷和开关损耗。

美国APT公司也有类似的产品。

高频变压器的设计方法和分布参数模型介绍

Dianqi Gongcheng yu Zidonghua ♦电气工程与自动化高频变压器的设计方法和分布参数模型介绍陈尊杰1夏书生1钱峰1田煜2金平2(1.国网新源水电有限公司新安江水力发电厂，浙江杭州311608；2•河海大学，江苏南京210000)摘要:随着用户对用电质量和安全可靠性的要求越来越高，加上当前对变压器小型化、轻便化的要求，传统电力变压器已不能满足社会发展的需求。

研究表明，通过电力电子技术和变压器的，可传统压器质量大陷’高频变压器作为电力电子变压器(PET )的核心器件，传的作用，在未来有着很大的发展空间’现主要介绍高频变压器的设计方法和型,对高频压器损耗和有重要作用°关键词：电力子变压器(PET )；高频变压器型0引C来，可能有高和可电能质量等优点的电力电子变压器(Power Electronic Trans former ， PET )，为能网的的研究叭高频压器PET 的核，的高频压器性能的，的高频压器和效率’因此，高频压器的和型，研Z °1电力电子变压器介绍1997年，来自美国德州农工大学的Moonshik Kang 博士设AC /AC的PET ，压器的能 1示’ 其样机启发，研究人员大都认可这既能降低变压器的和重量，还备更高的传能力和的"2#°中高压交流DCAC低压交流AC/DC ACZAC高频交流高频变压器高频交流直流端口图1基于AC /AC 变换的PET 结构图2高频变压器的设计压器时，既要考虑能的难易，也要考虑建造、运行与维修成本，工作性能素’成本素包括压器的和量、材料艺的经济性，工作性能素压器的输出、最高工作、特温环境应用时可允许的最大温升’常用的软件自动、面 AP 、几何系KG 都能满足压器的要求’软件，只需要 .压器参，便可通过内置算动进行，简单便’但本文的研究对象不是传统压器，使用材料不软件库中，难使用软件高频压器’ 相对,AP 有成型的计算过程和论依据，不材料限制，也更常用，本文选择AP高频压器’2.1磁芯材料选择及其尺寸计算根据额压！N 、流"n 和磁通密度#m ，结合Ansys 仿真来选择磁芯材料。

专业高频变压器设计计算公式大全

专业高频变压器设计计算公式大全在设计变压器时，需要考虑多个因素，包括输入和输出电压、电流、功率、频率、磁通密度、磁路结构等。

下面是一些常用的变压器设计计算公式：1.需求计算公式：(1)计算输入和输出功率：P=V*I其中，P是功率，V是电压，I是电流。

(2)计算变压器变比：N=V1/V2其中，N是变比，V1是输入电压，V2是输出电压。

(3)计算输入和输出电流：I1=P/V1，I2=P/V2其中，I1是输入电流，I2是输出电流。

2.磁路计算公式：(1)计算磁路截面积：A=B/(f*μ*H)其中，A是磁路截面积，B是磁感应强度，f是频率，μ是磁导率，H 是磁场强度。

(2)计算磁通量：Φ=B*A其中，Φ是磁通量。

(3)计算铁心横截面积：S=Φ/B其中，S是铁心横截面积。

3.匝数计算公式：(1)计算初级匝数：N1=(V1*10^8)/(B*f*A)其中，N1是初级匝数。

(2)计算次级匝数：N2=(V2*10^8)/(B*f*A)其中，N2是次级匝数。

4.器件尺寸计算公式：(1)计算铁芯尺寸：U=1.8*(Lc/μ)*B*H/Bm其中，U是铁芯尺寸，Lc是直径或长度，B是磁感应强度，H是磁场强度，Bm是饱和磁感应强度。

(2)计算绕线长度：Lw=π*D*(N1+N2)其中，Lw是绕线长度，D是变压器内径。

(3)计算线径：d=(I*K)/(0.4*J*D)其中，d是线径，I是电流，K是充填系数，J是电流密度，D是变压器内径。

这些公式提供了一些变压器设计的基本计算方法。

在实际设计中，还需要考虑到其它因素，如损耗、效率、温升等，以确保设计的变压器满足要求。

高频变压器设计范本

Corp：xxx Designer：xxx TEL：xxx Date：2010-2-26
变压器型号：xxxxxx VER： 2.0
CHE200-30GT1
NP8NP7NP6NP5NP4NP3
图1、变压器原理图
技术要求：
1、绕制要求紧密、均匀，不同绕组间要用绝缘胶带隔开(见图3)
2、NS2、NS3并绕，NP3~NP8并绕。

3、引出线要套高压铁氟龙套管，套管伸至边空内。

4、原副边耐压要求：各绕组-绕组之间及绕组-磁芯之间3000V AC/1分钟，要求无闪
烙，漏电流<1mA 。

(NP为原边绕组，NS为副边绕组)
5、磁芯型号：PC40
6、骨架：采用我司最新开模骨架：ETD34 (18+18PIN)
7、NP1绕组电感：3.5 mH±5%
8、漏感：<80 uH(1kHz，1V，短NP2~NP8、NS1~NS4，测NP1)
9、变压器要浸漆烘干并拔掉不用的引脚
10、变压器铁芯最外层加焊宽12mm的铜铂，并外包一层绝缘胶带。

请标示出第
1脚。

11、标明变压器型号和生产日期。

图2、变压器骨架引脚图(引脚朝下，俯视图)
1T 1T
1T 1T 1T 1T 1T
2T
绕组
绝缘胶带
边空档带
图3、内部绕线示意图
注： 1、各层之间的绝缘胶带必须要绕；（尤其NP1绕组层间绝缘胶带必须有）； 2、内层NP1绕60匝，最外层NP1绕38匝。

3、NP1、NP2均留边墙胶带。

请打样 10 PCS ，希望3月5日前完成。

谢谢合作！如有疑问，请电话联系。

高频变压器设计

高频变压器设计单端反激式开关电源中，高频变压器的设计是设计的核心。

高频变压器的磁芯一般用锰锌铁氧体，EE 型和EI 型，近年来，我国引进仿制了汤姆逊和TDK 公司技术开发出PC30,PC40高磁导率，高密度几个品种。

一、计算公式单端反激式开关电源是以电感储能方式工作，反激式公式推导：首先要计算出整流后的输入电压的最大值和最小值，如交流输入电压AC V （160~242V ），窄限范围；AC V （85~265V ），宽限范围。

整流后直流电压DC V =1.4*AC V （224~338V ）窄限范围；DC V =1.4AC V （119~371V ），宽限范围。

整流后直流纹波电压和整流桥压降一般取20V ，和滤波电容有关。

（1）初级峰值电流p I集电极电压上升率p in p cI V L t = (c t 电流从0上升到集电极电流峰值作用时间)取max1c ft D =min max**p p in L I f V D =公式中，min in V ：是最低直流输入电压，V ； p L ：变压器初级电感量，H ；f ：开关频率，Hz ；输出功率等于存储在每个周期内的能量乘以工作频率。

21***2out p p P L I f =经进一步简化，就可以得到变压器初级电流峰值为min max2**outp c in P I I V D ==(2)初级电感量p L因为电感量*V S H I =(max D S f= ；1V*1S1mH=1A ) min max p L *in p V D I f=（3）关于最小占空比min D 和最大占空比max D最小占空比和最大占空比的设计可根据输入电压变化范围和负载情况合理决定，在输入电压比较高的情况下，如400VDC ，max D 可选0.25以下；在输入电压比较低的情况下，如110VDC , max D 可选0.45以下；max minin in V K V =；maxmin max max (1)*D D D K D =-+（4）磁芯的选择磁芯输出功率和磁芯截面积的经验关系式为(0.1~e A ≈对于磁芯EI16~EI40,系数一般按0.1~0.15计算。

高频变压器的安规设计基本要求

东莞市铭普实业有限公司地址:中国广东省东莞市石排镇庙边王沙迳村中九路 523330
第二章设计定义
2.1.1 一次回路和二次回路之间的电气间隙对照表A(min)
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2.1.2 二次回路中的电气间隙对照表B(min)
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东莞市铭普实业有限公司
高频变压器的安规设计基本要求
25-Feb-2011 A/0
目录
1 名词解释 2 设计定义 3 具体要求 4 安规申请注意事项 5 其他信息 6 问题提问
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第一章名词解释 1.1 电气间隙(Clearance)：指两导电部件之间的最
第三章具体要求
3.1.3 最小绝缘距离对于工作电压小于50V(有效值,或71V直流值),功能和加强绝缘必须要保证0.4MM以上的绝缘距离. 对于灌封装的变压器,附加绝缘和加强绝缘也没有要求任何的绝缘距离. 对附加绝缘，至少使用两层材料，其中的每一层都能通过对附加绝缘的抗
电强度试验;或者至少使用三层材料，其中的每两层组合都能通过对附加绝缘的抗电强度试验.
对加强绝缘，至少使用两层材料，其中的每一层都能通过对加强绝缘的抗电强度试验;或者至少使用三层材料，其中的每两层组合都能通过对加强绝缘的抗电强度试验.
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短距离.
备注:如果两部件都有绝缘保护,还是被视为导电体,例如:变压器两绕组之间的电气间隙就是两个绕组之间靠的最近的铜线的距离

高频变压器设计规范

东莞市X X科技股份有限公司东莞市X X电子有限公司文件名称：高频变压器设计规范档编号：R&D-OD-030版本：A0生效日期:2015-01-21档正式审批编制部门编制审核批准标准化研发部东莞市X X科技股份有限公司东莞市X X电子有限公司文件编号R&D-OD-030版次A工作文件修订码0生效日期2015-01-21高频变压器设计规范页码2/76修订页修订码修订内容修订确认修订日期全部0第一次发行焦平2015/01/21相关部门会签：部门意见签名日期部门意见签名日期生产技术部品质部人力资源部生产部研发工程部财务部文控中心销售部采购部物控部总经办仓储部本文件盖红色“受控档”印章，随时保持最新版本；未经总经理批准，不得外借、复印或用于其他目的。

文件发行印章工作文件生效日期2015-01-21高频变压器设计规范页码3/761.0目的本规范用于指导变压器工程师根据开关电源产品的功能、环境条件和载荷条件及用户的特殊要求进行变压器设计，保证开发设计出的产品符合市场需求，满足客户的要求，同时具有合理的工艺性、良好稳定的质量，适合本公司生产，提高工作效率，具有较高的性价比。

2.0适用范围适用于研发部所有开关高频变压器设计工作。

3.0定义变压器的功能：电压变换；电流变换，阻抗变换；隔离；稳压4.0职责高频工程师按照本“高频变压器设计规范”进行设计。

5.0流程图工作文件生效日期2015-01-21高频变压器设计规范页码4/766.0设计举例6.1相关规格取得例:60watts ADAPTER POWER MAIN X'FMRINPUT:90~264Vac47~63HZ;OUTPUT:DC19V0~ 3.16A;Vcc=12VDC0.1Aη≧0.83;f s=70KHZ;Duty cylce over50%△t≦40o(表面)@60W;X'FMR限高21mm.CASE Surface Temperature≦78℃.Note:Constant Voltage&Current Design(UC3843AD)6.2选择CORE材质,确定△B本例为ADAPTER DESIGN,由于该类型机散热效果差,故选择CORE材质应考量高Bs,低损耗及高μi材质,结合成本考量,在此选用Ferrite Core,以TDK之PC40or PC44为优选,对比TDK DATABOOK,可知PC44材质单位密度下铁损Pcv明显低于PC40,最后确定应用PC44材.相关参数如下:μi=2400±25%Pvc=300KW/m2@100KHZ,100℃Bs=390mT Br=60mT@100℃Tc=215℃为防止X'FMR出现瞬态饱和效应,此例以低△B设计.选△B=60%Bm,即△B=0.6*(390-60)=198mT≒0.2T6.3确定Core Size和Type.6.3.1求core AP以确定sizeAP=AW*Ae=(Pt*104)/(2ΔB*fs*J*Ku)=[(60/0.83+60)*104]/(2*0.2*70*103*400*0.2)=0.59cm4式中Pt=Po/η+Po传递功率J:电流密度A/cm2(300~500)Ku:绕组系数0.2~0.5.6.3.2形状及规格确定.形状由外部尺寸,可配合BOBBIN,EMI要求等决定,规格可参考AP值及形状要求而决定,结合上述原则,查阅TDK之DATA BOOK,可知RM10,LP32/13,EPC30均可满足上述要求,但RM10和EPC30可用绕线容积均小于LP32/13,在此选用LP32/13PC44,其参数如下:Ae=70.3mm2Aw=125.3mm2AL=2630±25%le=64.0mmAP=0.88cm4Ve=4498mm3Pt=164W(forward)6.3.3估算临界电流IOB：本例以IL达80%Iomax时为临界点设计变压器.即:IOB=80%*Io(max)=0.8*3.16= 2.528A6.3.4求匝数比nn=[VIN(min)/(Vo+Vf)]*[Dmax/(1-Dmax)]VIN(min)=90*√2-20=107V =[107/(19+0.6)]*[0.5/(1-0.5)]=5.5≒6匝比n可取5或6,在此取6以降低铁损,但铜损将有所增加.CHECK DmaxDmax=n(Vo+Vf)/[VINmin+n(Vo+Vf)]=6*(19+0.6)/[107+6*(19+0.6)]=0.52工作文件生效日期2015-01-21高频变压器设计规范页码6/766.3.11.4估算铜窗占有率.0.4Aw≧Np*rp*π(1/2dwp)2+Ns*rs*π(1/2dws)2+Nvcc*rv*π(1/2dwv)20.4Aw≧60*2*3.14*(0.35/2)2+10*6*3.14+(0.4/2)2+7*3.14*(0.18/2)2≧11.54+7.54+0.178=19.260.4*125.3=50.1250.12>19.26OK6.3.12估算损耗、温升.6.3.12.1求出各绕组之线长.6.3.12.2求出各绕组之RDC和Rac@100℃6.3.12.3求各绕组之损耗功率6.3.12.4加总各绕组之功率损耗(求出Total值)如:Np=60Ts,LP32/13BOBBIN绕线平均匝长 4.33cm则lNP=60*4.33=259.8cmNs=10Ts则lNS=10*4.33=43.3cmNvcc=7Ts则lNvc=7*4.33=30.31cm查线阻表可知:Φ0.35mm WIRE RDC=0.00268Ω/cm@100℃Φ0.40mm WIRE RDC=0.00203Ω/cm@100℃Φ0.18mm WIRE RDC=0.0106Ω/cm@100℃R@100℃= 1.4*R@20℃求副边各电流值.已知Io= 3.16A.副边平均峰值电流:Ispa=Io/(1-Dmax)= 3.16/(1-0.52)= 6.583A副边直流有效电流:Isrms=√〔(1-Dmax)*I2spa〕=√(1-0.52)*6.5832= 4.56A副边交流有效电流:Isac=√(I2srms-Io2)=√(4.562-3.162)= 3.29A求原边各电流值:Np*Ip=Ns*Is原边平均峰值电流:Ippa=Ispa/n= 6.58/6= 1.097A原边直流有效电流:Iprms=Dmax*Ippa= 1.097*0.52=0.57A原边交流有效电流:Ipac=√D*I2ppa= 1.097*√0.52=0.79A求各绕组交、直流电阻.原边:RPDC=(lNp*0.00268)/2=0.348ΩRpac= 1.6RPDC=0.557Ω副边:RSDC=(lNS*0.00203)/6=0.0146ΩRsac= 1.6RSDC=0.0243ΩVcc绕组:RDC=30.31*0.0106=0.321Ω计算各绕组交直流损耗:副边直流损:PSDC=Io2RSDC= 3.162*0.0146=0.146W交流损:Psac=I2sac*Rsac= 3.292*0.0234=0.253W原边直流损:PPDC=Irms2RPDC=0.572*0.348=0.113W交流损:Ppac=I2pac*Rpac=0.792*0.557=0.348W忽略Vcc绕组损耗(因其电流甚小)Total Pp=0.461W总的线圈损耗:Pcu=Pc+Pp=0.399+0.461=0.86W工作文件生效日期2015-01-21高频变压器设计规范页码7/766.3.12.5计算铁损PFe查TDK DATA BOOK可知PC44材之△B=0.2T时,Pv=0.025W/cm2LP32/13之Ve= 4.498cm3PFe=Pv*Ve=0.025* 4.498=0.112W6.3.12.6Ptotal=Pcu+PFe=0.6+0.112=0.972W6.3.12.7估算温升△t依经验公式△t=23.5PΣ/√Ap=23.5*0.972/√0.88=24.3℃估算之温升△t小于SPEC,设计OK.6.3.13结构设计查LP32/13BOBBIN之绕线幅宽为21.8mm.考量安规距离之沿面距离不小于6.4mm.为减小LK提高效率,采用三明治结构,其结构如下:X'FMR结构:7.0安规介绍与要求7.1安规的意义：7.1.1防人身触电。

高频变压器1

理线
1）直立式理线标准 A细线，粗线均需理满一圈以上，理线位置介于底座与凸台的2/3高处（不足者增加理线圈数） B线头长不可超过相邻两脚距离的一半且最长不可超过1mm。 C多组线并绕理线，细线放在最上层且不可理完一股再理另外一股。 D如有套管时，套管的长度不低于底座 E同槽不同脚理线时，同向而绕则。 2）卧式理线标准 A理线平均分布在脚上，线头至少要超过线脚的一半（不足者增加理线圈数补足，但最多不可超过线脚长） B理线自脚根部理起螺旋向上且最少理满一圈以上。 C线头长不可超过相邻两脚距离的一半且最长不可超过1mm。 D多组线并绕理线，细线放在最上层且不可理完一股再理另外一股。 E同槽不同脚理线时，同向而绕则可以且套管的长度不低于底座，不靠近PIN。高频变压器的制造工艺要点六。
套管
一般套管之位置规则： A 外部：套管未端与PIN之距离愈短愈好，但切记绝对不可将套管缠在PIN上会造成空焊现象。 B 内部：a无边墙配合，平贴BOBBIN约1/2L的长度 B有边墙配合，套管一定要在档墙内。档墙胶带（margin tape）其宽度及材料不可任意更换，因为在设计变压器时其宽度及材质都是涉及安规需特别注意。档墙胶带之宽度：一般需与绕线绕组的高度等高，以防止在绕线时铜线叠在假墙上，但如果因装core困难时有时会包约1/2-3/4的高度,但以绕线不叠在假墙为原则. 技巧: 有时因出入线粗又有套管时如果会影响其厚度时可采用跳过引出线的做法,此时要特别注意套管的位置,一定要有足够安全距离(深入假墙之宽度) 此点一定要深入假墙内有时因假墙缺口较大时或铜箔与M/F并绕时,无明显判别是否深入假墙或线上M/T时必须选用与M/T同宽度的安全棒,每颗进行测量. 高频变压器的制造工艺要点四. 铜片之绕制原则,一般有以下几种方式： A 一圈不接引线,头尾不可短路,头尾之间有绝缘材料隔离 B 一圈接引线,胶带宽度必需大于铜片的宽度, C 一圈以上之铜片两根引线 D 中间抽拓型之铜片,三根引线高频变压器的制造工艺要点五.

600W双管正激变换器中高频变压器的设计方案

600W双管正激变换器中高频变压器的设计方案高频变压器是600W双管正激变换器中的核心组件，其设计方案的合理与否直接影响到整个变换器的性能和稳定性。

以下是一个设计高频变压器的一般步骤以及一些重要的设计考虑因素。

1.确定输入输出参数：设计高频变压器的第一步是确定输入输出参数，包括输入电压、输出电压和输出电流。

这些参数将直接决定变压器的设计规格和尺寸。

2.确定磁芯材料：选择适当的磁芯材料对于高频变压器的设计非常重要。

常用的磁芯材料有Ui、U、E、N、Mn、FeSi、FeCo和NiZn等。

需要根据设计要求和工作频率选择磁芯材料，并考虑磁芯的损耗、饱和磁感应强度和剩磁等因素。

3.计算变压器的参数：根据输入输出参数，计算变压器的参数，包括匝数比、磁感应强度和磁路饱和电流等。

这些参数可以通过一系列公式和计算方法得到，也可以通过电磁仿真软件进行模拟计算。

4.设计主线圈和辅线圈：根据计算结果设计主线圈和辅线圈。

主线圈是连接输入和输出的线圈，而辅助线圈主要用于调节输出电压和电流的稳定性。

线圈的匝数和绕组方式需要根据变压器的参数和使用场景来确定。

5.选择绝缘材料和绕组方式：绝缘材料的选择对于变压器的工作稳定性和安全性至关重要。

常见的绝缘材料有聚酯薄膜、纸板、气缸绝缘和涂漆。

在选定绝缘材料后，需要选择合适的绕组方式，包括层式绕组和环式绕组等。

6.优化设计：在设计过程中，需要不断进行优化，以提高变压器的性能和效率。

可以通过调整线圈的结构、优化磁芯的形状以及选择适当的电路连接方式来实现优化设计。

7.进行样品测试：完成设计后，制作样品进行测试和验证，包括输入输出电压波形、效率、温升和电气性能等。

根据测试结果进行调整和改进，以达到设计要求。

8.制造和组装：根据最终确定的设计方案，进行变压器的制造和组装。

需要注意的是，在制造过程中保证绕组的质量和精度，并进行适当的绝缘处理。

总结：设计高频变压器需要考虑诸多因素，包括输入输出参数、磁芯材料、线圈设计、绕组方式、绝缘材料等。

如何设计高频变压器

如何设计高频变压器随着现代电子技术的不断发展和应用，高频变压器在电子设备中扮演着重要的角色。

它是一种将交流电能从一种电压转换为另一种电压的装置。

本文将介绍如何设计高频变压器，包括选材、线圈设计等方面。

1. 选材在设计高频变压器时，选材是十分重要的一环。

首先，需要选择合适的铁芯材料。

铁芯材料的选择应考虑其磁导率、饱和磁感应强度和磁滞损耗等因素。

常见的铁芯材料有硅钢片、铁氧体等。

硅钢片具有低磁滞和低损耗的特点，适用于高频变压器。

其次，选用合适的绝缘材料，以确保电流不会产生泄露。

2. 线圈设计线圈是高频变压器中十分重要且复杂的组成部分。

在线圈设计时，需要考虑以下几个方面。

2.1 匝数计算高频变压器的输出电压与输入电压之间的比值取决于线圈匝数的比值。

因此，首先需要计算出所需的匝数比例。

匝数的选择也要考虑线圈的尺寸和结构。

2.2 线径选择线径的选择对线圈的电流承载能力和电阻有着重要影响。

通常情况下，高频变压器要求线圈电阻较小，因此选择较细的线径有利于减小电阻。

2.3 绝缘设计由于高频变压器在工作时会产生较高的电压，因此对线圈的绝缘设计尤为重要。

合适的绝缘材料和合理的绝缘结构可以确保线圈工作安全可靠。

3. 磁路设计磁路设计是高频变压器设计过程中的关键环节。

合理的磁路设计可以提高能量传输效率和减少能量损耗。

3.1 磁路长度磁路长度的选择对变压器磁感应强度和损耗有着重要影响。

通常情况下，较短的磁路长度有利于提高磁通密度和减小损耗。

3.2 磁路饱和磁路的饱和状态会导致能量损耗和变压器效率的降低。

因此，在设计过程中应合理选择铁芯的截面积和材料以避免饱和。

4. 温度控制高频变压器在工作过程中会产生一定的热量，因此需要进行有效的温度控制。

合适的散热设计和温度监测可以确保变压器的稳定工作。

综上所述，设计高频变压器需要考虑各种因素，包括选材、线圈设计、磁路设计和温度控制等。

只有综合考虑这些因素，并根据具体应用需求加以调整，才能得到高性能和高效率的高频变压器。

高频变压器设计

高频变压器设计
设计高频变压器需要考虑以下几个方面：
1. 选择合适的磁性材料：高频变压器需要使用高效的磁性材料，如铁氧体材料或软磁合金材料。

这些材料能够有效地吸收和传导高频电磁场。

2. 选择合适的线圈和绕组设计：高频变压器的线圈和绕组需要采用低电阻、低损耗的材料，并且绕组需要紧密结合，以减小电流的涡流损耗。

3. 根据设计要求确定变压器的参数：根据设计要求，确定变压器的输入电压、输出电压、功率等参数，以及变压器的工作频率，从而确定变压器的结构和尺寸。

4. 进行磁路设计：根据变压器的磁路特性，设计合适的磁路结构，包括铁芯的形状和尺寸，以及绕组的位置和布局。

5. 进行磁路和电路的仿真和优化：使用电磁仿真软件，对变压器的磁路和电路进行仿真和优化，以改善变压器的性能。

6. 进行变压器的制造和组装：根据设计要求，制造和组装变压器，包括绕线、绝缘、封装等步骤。

同时，对制造过程进行严格的控制和测试，以保证变压器的质量和性能。

7. 进行变压器的测试和调试：对制造好的变压器进行测试和调试，包括输出电压和功率的测试，以及变压器的效率和稳定性等性能的评估。

总之，设计高频变压器需要综合考虑磁性材料、线圈和绕组、磁路结构、电路仿真和优化等多个因素，以满足设计要求并提高变压器的性能。

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。

高频变压器磁芯的设计原理

高频变压器磁芯的设计原理
1.磁性材料的选择：高频变压器通常使用铁氧体作为磁芯材料。

铁氧体具有高磁导率、低磁导率傅立叶频谱、低铁损耗和低饱和磁感应强度等优点，非常适合高频变压器的使用。

在选择铁氧体材料时，需要考虑其磁导率和损耗特性，以保证变压器的高效工作。

2.磁芯形状和尺寸设计：磁芯的形状和尺寸直接影响变压器的工作性能。

常见的磁芯形状包括E型、I型、U型和EE型等。

选择合适的磁芯形状可以提高磁传导效率和减小漏磁等问题。

此外，磁芯的尺寸也需要根据具体应用的功率和电流大小来确定，以确保变压器的工作稳定性和效率。

3.匝数和绕组设计：磁芯的设计还需要考虑变压器的匝数和绕组。

匝数决定了变压器的变比，而绕组则是将电能从一个线圈传递到另一个线圈的关键部分。

在设计过程中，需要合理选择匝数和绕组的结构，以达到所需的电压转换效果。

4.漏磁和磁交流损耗的抑制：高频变压器在工作过程中会产生漏磁和磁交流损耗，影响变压器的转换效率和稳定性。

为了抑制漏磁和磁损耗，可采取一些措施，如合理布置绕组、增加绕组间隙、使用隔离层等。

5.独立开关电源的设计：高频变压器通常由独立开关电源供电，因此在设计过程中需要考虑电源的功率和稳定性等因素，以确保变压器的正常运行。

总之，高频变压器磁芯的设计原理涉及到磁性材料的选择、磁芯形状和尺寸的设计、匝数和绕组设计、漏磁和磁交流损耗的抑制以及独立开关电源的设计等方面。

通过合理的设计，可以提高变压器的转换效率和稳定性，满足各种应用的需求。

高频变压器设计基础知识

高频变压器设计基础知识高频链逆变技术用高频变压器代替传统逆变器中笨重的工频变压器，大大减小了逆变器的体积和重量。

在高频链的硬件电路设计中，高频变压器是重要的一环。

设计高频变压器首先应该从磁芯开始。

开关电源变压器磁芯多是在低磁场下使用的软磁材料，它有较高磁导率，低的矫顽力，高的电阻率。

磁导率高，在一定线圈匝数时，通过不大的激磁电流就能承受较高的外加电压，因此，在输出一定功率要求下，可减轻磁芯体积。

磁芯矫顽力低，磁滞面积小，则铁耗也少。

高的电阻率，则涡流小，铁耗小。

铁氧体材料是复合氧化物烧结体，电阻率很高，适合高频下使用，但Bs值比较小，常使用在开关电源中。

高频变压器的设计通常采用两种方法：第一种是先求出磁芯窗口面积AW与磁芯有效截面积Ae的乘积AP（AP=AW×Ae，称磁芯面积乘积），根据AP值，查表找出所需磁性材料之编号；第二种是先求出几何参数，查表找出磁芯编号，再进行设计。

注意：1）设计中，在最大输出功率时，磁芯中的磁感应强度不应达到饱和，以免在大信号时产生失真。

2）在瞬变过程中，高频链漏感和分布电容会引起浪涌电流和尖峰电压及脉冲顶部振荡，使损耗增加，严重时会造成开关管损坏。

同时，输出绕组匝数多，层数多时，应考虑分布电容的影响，降低分布电容有利于抑制高频信号对负载的干扰。

对同一变压器同时减少分布电容和漏感是困难的，应根据不同的工作要求，保证合适的电容和电感。

单片开关电源高频变压器的设计要点高频变压器是单片开关电源的核心部件，鉴于这种高频变压器在设计上有其特殊性，为此专门阐述降低其损耗及抑制音频噪声的方法，可供高频变压器设计人员参考。

单片开关电源集成电路具有高集成度、高性价比、最简外围电路、最佳性能指标等优点，能构成高效率无工频变压器的隔离式开关电源。

在1994～2001年，国际上陆续推出了TOtch、TOtch-Ⅱ、TOtch-FX、TOtch-GX、Tintch、Tintch-Ⅱ等多种系列的单片开关电源产品，现已成为开发中、小功率开关电源、精密开关电源及开关电源模块的优选集成电路。

半桥变换器中的高频变压器设计公式

半桥变换器中的高频变压器设计公式
一、半桥变换器原理
半桥变换器是一种基于电子变压器的放大型电源电路，它主要由一个
大变压器、一个小变压器、一个稳压管、两个桥式整流桥和一个滤波电容
等主要组件组成。

其中大变压器用于将直流源提供的电源变换为高压交流电，小变压器将高压交流电转换成低压交流电。

稳压管和桥式整流桥则把
低压交流电转换成稳定的直流电压，而滤波电容用于降低直流电压的波动，提升线性度。

二、高频变压器设计
1、首先根据电路的工作要求，计算所需的高频变压器输出电压以及
短路容量。

2、根据输出短路容量的不同，可以确定变压器的芯股或者线圈数量，一般情况下两线圈分别连接到上下桥式整流桥的正负输出端，同时把其中
的一条线圈连接到小变压器的输入绕组上。

3、然后，确定变压器线圈的绕组形式，以及线圈绕组的布线方法，
比如蜂窝状布线、螺旋状布线等。

4、根据变压器的线圈绕组数量及布线形式，计算变压器各线圈的绕
组面积，以及变压器的主线圈的绕组面积和小线圈的绕组面积之比。

5、在电路设计过程中应注意，高频变压器的芯股或者线圈的面积应
尽量充分发挥变压器的输出能力。

高频高压变压器设计

IGBT大功率高频高压开关电源变压器的研制栾松张海峰(辽宁大连大连电子研究所 116021)摘要：主要分析了高频高压变压器的等效电路和研制难点，提出了设计方案。

关键词：开关器件微晶体在国外，70年代开始，日本的一些公司开始采用开关电源技术，将市电整流后逆变为3kHz左右的中频，然后升压，从而减小变压器体积和重量。

进入80年代，高压开关电源技术迅速发展。

德国西门子公司采用功率晶体管做主开关元件，将电源的开关频率提高到20kH:以上。

使变压器系统的体积进一步减小。

近十年来，随着电力电子技术的进步和开关器件的发展，高压开关电源技术不断发展。

突出的表现是频率在不断提高，如德国的霍夫曼公司高压发生器频率高达40kHz。

另外，高压开关电源的功率也在不断地提高，30kW的大功率高压开关电源在产品上己很成熟，更高功率的高压开关电源也有很快的发展。

可以看出，高压开关电源的发展的主要趋势是:①频率不断提高，②功率不断增加。

我国自90年代初开始对高频化的高压大功率开关电源技术进行研究，静电除尘高压直流电源也实现了高频化，采用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为高频电压，然后由高频变压器升压，最后整流为直流高压，在电阻负载条件下，输出直流电压达到72kV，电流达到0.8A，工作频率为20kHz。

因此，高频高压变压器研制是高压开关电源重点。

一、高频高压变压器的等效电路图1（a）图1（b）图1（c）图1高频高压变压器的等效电路图1(a)为变压器等效电感模型，励磁电感Lm 很大，并且与原边绕组并联，因此可以忽略副边的漏感L2折合到原边值，L2和原边的漏感Ll的和为变压器的等效漏感Ls。

图1(b)为变压器分布电容的等效模型，Clg为原边匝间及对地电容;C2g为副边匝间及对地电容;C2为副边各层间电容;C12原副边间电容。

在各分布电容中，C2g较其它分布电容都小，可以忽略;Clg C12和C2的电容值大约为10-100pF，而C2折合到原边后则比Clg和C12大得多，因此Clg和C12可以忽略，在各分布电容中C2起着主导作用，将其折合到原边，可以得到变压器的等效电路模型图1(c)，它由等效漏感Ls，等效电容Cp和理想变压器组成。