变压器初级峰值电流
全桥变压器计算公式
AP 磁芯:38.4AP 需要: 4.509803922匝数电流线规股、层数初级358 5.8309次级1402.22222进线输出参数VA:4540输入电压:220AcinmaxAcinmin输出1电流1输出22421984640说明AEAQ输出功率频率效率4.881840500.85说明输入功率最高电压最低电压2164.705882326.7267.3297说明AP 磁芯:38.4AP 需要: 4.509803922初级匝数初级电流进线电流34.03125取值35计算结果:请输入如下数据:功率容量的计算初级匝数的计算匝数比CM M T Q E K K B P A A A P δη⎰⨯=⨯=2106eM INMAX A B V NP⎰=4108211p p UU a an •-=次级匝数6.023194912取值1初级电感初级电流I AVG8.0984133278A 初级峰值电流A 初级脉动电流A 初级有效值电流A电流电流密度绕组截面积线规初级参数计算8240.686次级参数计算2036.66666667350k0.29线径0.4500.4000.3500.3200.290.2250.2330.215代号线径股数截面积H10.25140.68688计算结果:合股线初级电感量的计算inonTP t E L P 222=211p p UU a an •-=长度电流2输出3电流3磁感应强度Bm电流密度绕组占空系数磁芯占空系数600020.41 Dmax周期毫秒最大导通时间0.36207.2BM=1000输入电流的平均值初级峰值电流初级脉动电流初级有效值电流股数匝长匝数引出端总长5.83090379352.2222222221100k 25k0.210.42截面积0.1623019.800.1280022.120.1021024.440.0804627.320.06656.63圆导线穿透深度表线规表inAVGV P I Im 0•=η311a I I P •=。
工程师实例为你讲解电源高频变压器的设计方法
工程师实例为你讲解电源高频变压器的设计方法
设计高频变压器是电源设计过程中的难点,下面以反馈式电流不连续电源高频变压器为例,向大家介绍一种电源高频变压器的设计方法。
设计目标:电源输入交流电压在180V~260V之间,频率为50Hz,输出电压为直流5V、14A,功率为70W,电源工作频率为30KHz。
设计步骤:
计算高频变压器初级峰值电流Ipp
由于是电流不连续性电源,当功率管导通时,电流会达到峰值,此值等于功率管的峰值电流。
由电感的电流和电压关系V=L*di/dt可知:
输入电压:Vin(min)=Lp*Ipp/Tc
取1/Tc=f/Dmax,则上式为:
Vin(min)=Lp*Ipp*f/Dmax
其中:V in:直流输入电压,V
Lp:高频变压器初级电感值,mH
Ipp:变压器初级峰值电流,A
Dmax:最大工作周期系数
f:电源工作频率,kHz
在电流不连续电源中,输出功率等于在工作频率下的每个周期内储存的能量,其为:
Pout=1/2*Lp*Ipp2*f
将其与电感电压相除可得:
Pout/Vin(min)=Lp*Ipp2*f*Dmax/(2*Lp*Ipp*f)
由此可得:。
高频变压器参数计算方法
高频变压器参数计算一.电磁学计算公式推导:1.磁通量与磁通密度相关公式:Ф = B * S ⑴ Ф ----- 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)B = H * μ ⑵μ ----- 磁导率(无单位也叫无量纲)H ----- 磁场强度(伏特每米)H = I*N / l ⑶I ----- 电流强度(安培)N ----- 线圈匝数(圈T)l ----- 磁路长路(米)2.电感中反感应电动势与电流以及磁通之间相关关系式:E L =⊿Ф / ⊿t * N ⑷E L = ⊿i / ⊿t * L ⑸⊿Ф ----- 磁通变化量(韦伯)⊿i ----- 电流变化量(安培)⊿t ----- 时间变化量(秒)N ----- 线圈匝数(圈T)L ------- 电感的电感量(亨)由上面两个公式可以推出下面的公式:⊿Ф / ⊿t * N = ⊿i / ⊿t * L 变形可得:N = ⊿i * L/⊿Ф再由Ф = B * S 可得下式:N = ⊿i * L / ( B * S ) ⑹且由⑸式直接变形可得:⊿i = E L * ⊿t / L ⑺联合⑴⑵⑶⑷同时可以推出如下算式:L =(μ* S )/ l * N2 ⑻这说明在磁芯一定的情况下电感量与匝数的平方成正比(影响电感量的因素) 3.电感中能量与电流的关系:Q L = 1/2 * I2 * L ⑼Q L -------- 电感中储存的能量(焦耳)I -------- 电感中的电流(安培)L ------- 电感的电感量(亨)4.根据能量守恒定律及影响电感量的因素和联合⑺⑻⑼式可以得出初次级匝数比与占空比的关系式:N1/N2 = (E1*D)/(E2*(1-D)) ⑽N1-------- 初级线圈的匝数(圈) E1-------- 初级输入电压(伏特)N2-------- 次级电感的匝数(圈) E2-------- 次级输出电压(伏特)二.根据上面公式计算变压器参数:1.高频变压器输入输出要求:输入直流电压: 200--- 340 V输出直流电压: 23.5V输出电流: 2.5A * 2输出总功率: 117.5W2.确定初次级匝数比:次级整流管选用VRRM=100V正向电流(10A)的肖特基二极管两个,若初次级匝数比大则功率所承受的反压高匝数比小则功率管反低,这样就有下式:N1/N2 = VIN(max) / (VRRM* k / 2) ⑾N1 ----- 初级匝数 VIN(max)------ 最大输入电压 k ----- 安全系数 N2 ----- 次级匝数 Vrrm ------ 整流管最大反向耐压这里安全系数取0.9由此可得匝数比N1/N2 = 340/(100*0.9/2) ≌ 7.63.计算功率场效应管的最高反峰电压:Vmax = V in(max) + (Vo+Vd)/ N2/ N1 ⑿Vin(max)----- 输入电压最大值 Vo ----- 输出电压 Vd ----- 整流管正向电压Vmax = 340+(23.5+0.89)/(1/7.6)由此可计算功率管承受的最大电压: Vmax ≌ 525.36(V)4.计算PWM占空比:由⑽式变形可得:D = (N1/N2)*E2/(E1+(N1 /N2*E2)D=(N1/N2)*(Vo+Vd)/V in(min)+N1/N2*(Vo+Vd) ⒀D=7.6*(23.5+0.89)/200+7.6*(23.5+0.89)由些可计算得到占空比D≌ 0.4815.算变压器初级电感量:为计算方便假定变压器初级电流为锯齿波,也就是电流变化量等于电流的峰值,也就是理想的认为输出管在导通期间储存的能量在截止期间全部消耗完。
高频变压器的设计公式
电源高频变压器的设计方法简介设计高频变压器是电源设计过程中的难点,下面以反馈式电流不连续电源高频变压器为例,向大家介绍一种电源高频变压器的设计方法。
设计目标:电源输入交流电压在180V~260V之间,频率为50Hz,输出电压为直流5V、14A,功率为70W,电源工作频率为30KHz。
设计步骤:1、计算高频变压器初级峰值电流Ipp由于是电流不连续性电源,当功率管导通时,电流会达到峰值,此值等于功率管的峰值电流。
由电感的电流和电压关系V=L*di/dt可知:输入电压:Vin(min)=Lp*Ipp/Tc取1/Tc=f/Dmax,则上式为:Vin(min)=Lp*Ipp*f/D max其中:V in:直流输入电压,VLp:高频变压器初级电感值,mHIpp:变压器初级峰值电流,ADmax:最大工作周期系数f:电源工作频率,kHz在电流不连续电源中,输出功率等于在工作频率下的每个周期内储存的能量,其为:Pout=1/2*Lp*Ip p2*f将其与电感电压相除可得:Pout/Vin(min)=Lp*Ipp2*f*Dmax/(2 *Lp*Ipp*f)由此可得:Ipp=Ic=2*Pout/(Vin(min) *Dmax)其中:Vin(min)=1.4*Vacin(min)-20V(直流涟波及二极管压降)=232V,取最大工作周期系数Dmax=0.45。
则:Ipp=Ic=2*Pout/(Vin(min)*Dmax) =2*70/(232*0.45)=1.34A当功率管导通时,集极要能承受此电流。
2、求最小工作周期系数Dmin在反馈式电流不连续电源中,工作周期系数的大小由输入电压决定。
Dmin=Dmax/[(1-Dmax) *k+Dmax]其中:k=Vin(max)/Vin(min)Vin(max)=260V*1.4-0V(直流涟波)=364V,若允许10%误差,Vin(max)=400V。
Vin(min)=232V,若允许7%误差,Vin(min)=21 6V。
变压器参数计算公式
高频变压jlm器参数计算1.电磁学计算公式推导:1.磁通量与磁通密度相关公式:Ф = B * S (A) ⑴Ф ----- 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)B = H * μ ⑵μ ----- 磁导率(无单位也叫无量纲)H ----- 磁场强度(伏特每米)H = I*N / l ⑶I ----- 电流强度(安培)N ----- 线圈匝数(圈T)l ----- 磁路长路(米)2.电感中反感应电动势与电流以及磁通之间相关关系式:E L =⊿Ф / ⊿t * N ⑷E L = ⊿i / ⊿t * L ⑸⊿Ф ----- 磁通变化量(韦伯)⊿i ----- 电流变化量(安培)⊿t ----- 时间变化量(秒)N ----- 线圈匝数(圈T)L ------- 电感的电感量(亨)由上面两个公式可以推出下面的公式:⊿Ф / ⊿t * N = ⊿i / ⊿t * L 变形可得:N = ⊿i * L/⊿Ф再由Ф = B * S 可得下式:N = ⊿i * L / ( B * S ) ⑹且由⑸式直接变形可得:⊿i = E L * ⊿t / L ⑺联合⑴⑵⑶⑷同时可以推出如下算式:L =(μ* S )/ l * N2 ⑻ 这说明在磁芯一定的情况下电感量与匝数的平方成正比(影响电感量的因素)3.电感中能量与电流的关系:Q L = 1/2 * I2 * L ⑼Q L -------- 电感中储存的能量(焦耳)I -------- 电感中的电流(安培)L ------- 电感的电感量(亨)4.根据能量守恒定律及影响电感量的因素和联合⑺⑻⑼式可以得出初次级匝数比与占空比的关系式:N1/N2 = (E1*D)/(E2*(1-D)) ⑽N1-------- 初级线圈的匝数(圈) E1-------- 初级输入电压(伏特)N2-------- 次级电感的匝数(圈) E2-------- 次级输出电压(伏特) 2.根据上面公式计算变压器参数:1.高频变压器输入输出要求:输入直流电压: 200--- 340 V输出直流电压: 23.5V输出电流: 2.5A * 2输出总功率: 117.5W2.确定初次级匝数比:次级整流管选用V RRM =100V正向电流(10A)的肖特基二极管两个,若初次级匝数比大则功率所承受的反压高匝数比小则功率管反低,这样就有下式:N1/N2 = V IN(max) / (V RRM * k / 2) ⑾N1 ----- 初级匝数 V IN(max) ------ 最大输入电压 k ----- 安全系数N2 ----- 次级匝数 Vrrm ------ 整流管最大反向耐压这里安全系数取0.9由此可得匝数比N1/N2 = 340/(100*0.9/2) ≌ 7.6 3. 计算功率场效应管的最高反峰电压:Vmax = V in(max) + (Vo+Vd)/ N2/ N1 ⑿V in(max) ----- 输入电压最大值 Vo ----- 输出电压 Vd ----- 整流管正向电压Vmax = 340+(23.5+0.89)/(1/7.6)由此可计算功率管承受的最大电压: Vmax ≌525.36(V)4.计算PWM占空比:由⑽式变形可得:D = (N1/N2)*E2/(E1+(N1 /N2*E2)D=(N1/N2)*(Vo+Vd)/V in(min)+N1/N2*(Vo+Vd) ⒀D=7.6*(23.5+0.89)/200+7.6*(23.5+0.89)由些可计算得到占空比 D≌ 0.4815.算变压器初级电感量:为计算方便假定变压器初级电流为锯齿波,也就是电流变化量等于电流的峰值,也就是理想的认为输出管在导通期间储存的能量在截止期间全部消耗完。
高频变压器参数计算
高频变压器参数计算一.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)B = H * μ⑵μ----- 磁导率(无单位也叫无量纲)H ----- 磁场强度(伏特每米)H = I*N / l⑶I ----- 电流强度(安培)N ----- 线圈匝数(圈T)l ----- 磁路长路(米)2.电感中反感应电动势与电流以及磁通之间相关关系式:EL =⊿Ф / ⊿t * N⑷EL = ⊿i / ⊿t * L⑸⊿Ф----- 磁通变化量(韦伯)⊿i ----- 电流变化量(安培)⊿t ----- 时间变化量(秒)N ----- 线圈匝数(圈T)L ------- 电感的电感量(亨)由上面两个公式可以推出下面的公式:⊿Ф / ⊿t * N = ⊿i / ⊿t * L 变形可得:N = ⊿i * L/⊿Ф再由Ф = B * S可得下式:N = ⊿i * L / ( B * S )⑹且由⑸式直接变形可得:⊿i = EL * ⊿t / L⑺联合⑴⑵⑶⑷同时可以推出如下算式:L =(μ* S )/ l * N2⑻这说明在磁芯一定的情况下电感量与匝数的平方成正比(影响电感量的因素)3.电感中能量与电流的关系:QL = 1/2 * I2 * L⑼QL -------- 电感中储存的能量(焦耳)I -------- 电感中的电流(安培)L ------- 电感的电感量(亨)4.根据能量守恒定律及影响电感量的因素和联合⑺⑻⑼式可以得出初次级匝数比与占空比的关系式:N1/N2 = (E1*D)/(E2*(1-D))⑽N1 -------- 初级线圈的匝数(圈) E1 -------- 初级输入电压(伏特)N2 -------- 次级电感的匝数(圈) E2 -------- 次级输出电压(伏特)二.根据上面公式计算变压器参数:1.高频变压器输入输出要求:输入直流电压:200--- 340 V输出直流电压:23.5V输出电流: 2.5A * 2输出总功率:117.5W2.确定初次级匝数比:次级整流管选用VRRM =100V正向电流(10A)的肖特基二极管两个,若初次级匝数比大则功率所承受的反压高匝数比小则功率管反低,这样就有下式:N1/N2 = VIN(max) / (VRRM * k / 2)⑾N1 ----- 初级匝数VIN(max) ------ 最大输入电压k ----- 安全系数N2 ----- 次级匝数Vrrm ------ 整流管最大反向耐压这里安全系数取0.9由此可得匝数比N1/N2 = 340/(100*0.9/2) ≌7.63.计算功率场效应管的最高反峰电压:Vmax = Vin(max) + (Vo+Vd)/ N2/ N1⑿Vin(max) ----- 输入电压最大值Vo ----- 输出电压Vd ----- 整流管正向电压Vmax = 340+(23.5+0.89)/(1/7.6)由此可计算功率管承受的最大电压: Vmax ≌525.36(V)4.计算PWM占空比:由⑽式变形可得:D = (N1/N2)*E2/(E1+(N1 /N2*E2)D=(N1/N2)*(Vo+Vd)/Vin(min)+N1/N2*(Vo+Vd)⒀D=7.6*(23.5+0.89)/200+7.6*(23.5+0.89)由些可计算得到占空比D≌0.4815.算变压器初级电感量:为计算方便假定变压器初级电流为锯齿波,也就是电流变化量等于电流的峰值,也就是理想的认为输出管在导通期间储存的能量在截止期间全部消耗完。
反激变压器设计步骤及变压器匝数计算
1. 确定电源规格..输入电压范围Vin=85—265Vac;.输出电压/负载电流:Vout1=5V/10A,Vout2=12V/1A;.变压器的效率ŋ=2. 工作频率和最大占空比确定.取:工作频率fosc=100KHz, 最大占空比Dmax=.T=1/fosc=(max)=*10=Toff==.3. 计算变压器初与次级匝数比n(Np/Ns=n).最低输入电压Vin(min)=85*√2-20=100Vdc(取低频纹波为20V).根据伏特-秒平衡,有: Vin(min)* Dmax= (Vout+Vf)*(1-Dmax)*n.n= [Vin(min)* Dmax]/ [(Vout+Vf)*(1-Dmax)]n=[100*]/[(5+*]=4. 变压器初级峰值电流的计算.设+5V输出电流的过流点为120%;+5v和+12v整流二极管的正向压降均为. +5V输出功率Pout1=(V01+Vf)*I01*120%=6*10*=72W+12V输出功率Pout2=(V02+Vf)*I02=13*1=13W变压器次级输出总功率Pout=Pout1+Pout2=85W1/2*(Ip1+Ip2)*Vin(min)*Ton(max)/T= Pout/Ip1=2*Pout/[ŋ(1+k)*Vin(min)*Dmax]=2*85/[*(1+*100*]=Ip2=*Ip1=5. 变压器初级电感量的计算.由式子Vdc=Lp*dip/dt,得:Lp= Vin(min)*Ton(max)/[Ip1-Ip2]=100*[=250uH6.变压器铁芯的选择.根据式子Aw*Ae=Pt*106/[2*ko*kc*fosc*Bm*j*ŋ],其中:Pt(变压器的标称输出功率)= Pout=85WKo(窗口的铜填充系数)=Kc(磁芯填充系数)=1(对于铁氧体),变压器磁通密度Bm=1500 Gsj(电流密度): j=5A/mm2;Aw*Ae=85*106/[2**1*100*103*1500Gs*5*]=考虑到绕线空间,选择窗口面积大的磁芯,查表:EER2834S铁氧体磁芯的有效截面积Ae=它的窗口面积Aw=148mm2=EER2834S的功率容量乘积为Ap =Ae*Aw=*= >故选择EER2834S铁氧体磁芯.7.变压器初级匝数及气隙长度的计算.1).由Np=Lp*(Ip1-Ip2)/[Ae*Bm],得:Np=250* = 取Np=36由Lp=uo*ur*Np2*Ae/lg,得:气隙长度lg=uo*ur*Ae*Np2/Lp=4**10-7*1**362/*10-3mH)= 取lg=2). 当+5V限流输出,Ip为最大时(Ip=Ip1=,检查Bmax.Bmax=Lp*Ip/[Ae*Np]=250*10-6*[ mm2*36]==2440Gs <3000Gs因此变压器磁芯选择通过.8. 变压器次级匝数的计算.Ns1(5v)=Np/n=36/= 取Ns1=3Ns2(12v)=(12+1)* Ns1/(5+1)= 取Ns2=7故初次级实际匝比:n=36/3=129.重新核算占空比Dmax和Dmin.1).当输入电压为最低时: Vin(min)=100Vdc.由Vin(min)* Dmax= (Vout+Vf)*(1-Dmax)*n,得:Dmax=(Vout+Vf)*n/[(Vout+Vf)*n+ Vin(min)]=6*12/[6*12+100]=2).当输入电压为最高时: Vin(max)=265*=.Dmin=(Vout+Vf)*n/[(Vout+Vf)*n+ Vin(max)]=6*[6*+]=10. 重新核算变压器初级电流的峰值Ip和有效值Ip(rms).1).在输入电压为最低Vin(min)和占空比为Dmax条件下,计算Ip值和K值. 设Ip2=k*Ip1.实际输出功率Pout'=6*10+13*1=73W1/2*(Ip1+Ip2)*Vin(min)*Ton(max)/T= Pout'/ŋ (1)K=1-[Vin(min)* Ton(max)]/(Ip1*Lp) (2)由(1)(2)得:Ip1=1/2*{2*Pout'*T/[ŋ* Vin(min)*Ton(max)]+Vin(min)* Ton(max)/Lp}=*{2*73*10/[*100*]+100*}=K=1-100*[*250]=Ip2=k*Ip1=*=2).初级电流有效值Ip(rms)=[Ton/(3T)*(Ip12+Ip22+Ip1*Ip2)]1/2=[3*++*] 1/2=11. 次级线圈的峰值电流和有效值电流计算:当开关管截止时, 变压器之安匝数(Ampere-Turns NI)不会改变,因为∆B并没有相对的改变.因此开关管截止时,初级峰值电流与匝数的乘积等于次级各绕组匝数与峰值电流乘积之和(Np*Ip=Ns1*Is1p+Ns2*Is2p).由于多路输出的次级电流波形是随各组负载电流的不同而不同, 因而次级电流的有效值也不同.然而次级负载电流小的回路电流波形,在连续时接近梯形波,在不连续时接近三角波,因此为了计算方便,可以先计算负载电流小的回路电流有效值.1).首先假设+12V输出回路次级线圈的电流波形为连续,电流波形:1/2*[Is2p +Is2b]*toff/T=I02 (3)Ls1*[Is2p –Is2b]/toff=V02+Vf (4)Ls2/Lp=(Ns2/Np)2 (5)由(3)(4)(5)式得:Is2p=1/2*{2*I02/[1-D]+[V02+Vf]*[1-D]*T*Np2/[Ns22*Lp]}=*{2*1/[]+[12+1]*[]*10*362/[72*250]}=Is2b =I01/[1-D]-1/2*[V01+Vf]*[1-D]*Np2/[Ns22*Lp]=1/= <0因此假设不成立.则+12V输出回路次级线圈的电流波形为不连续, 电流波形.令+12V整流管导通时间为t’.将Is2b=0代入(3)(4)(5)式得:1/2*Is2p*t’/T=I02 (6)Ls1*Is2p/t’=V02+Vf (7)Ls2/Lp=(Ns2/Np)2 (8)由(6)(7)(8)式得:Is2p={(V02+Vf)*2*I02*T*Np2/[Lp*Ns22]}1/2={2*1*[12+1]*10*362/[72*250]} 1/2=t’=2*I02*T/ Is2p=2*1*10/=2).+12V输出回路次级线圈的有效值电流:Is2(rms)= [t’/(3T)]1/2*Is2p=[3*10] 1/2*=3).+5v输出回路次级线圈的有效值电流计算:Is1rms= Is2(rms)*I01/I02=*10/1=12.变压器初级线圈和次级线圈的线径计算.1).导线横截面积:前面已提到,取电流密度j=5A/mm2变压器初级线圈:导线截面积= Ip(rms)/j=5A/mm2=变压器次级线圈:(+5V)导线截面积= Is1(rms)/j=5A/mm2= mm2(+12V)导线截面积= Is2(rms)/j=5A/mm2=2).线径及根数的选取.考虑导线的趋肤效应,因此导线的线径建议不超过穿透厚度的2倍.穿透厚度=*k/(f)1/2 k为材质常数,Cu在20℃时k=1.=(100*103)1/2=因此导线的线径不要超过.由于EER2834S骨架宽度为22mm,除去的挡墙宽度,仅剩下的线包宽度.因此所选线径必须满足每层线圈刚好绕满.3).变压器初级线圈线径:线圈根数=*4/[**]==2取Φ*2根并绕18圈,分两层串联绕线.4).变压器次级线圈线径:+5V: 线圈根数==30取Φ*10根并绕3圈, 分三层并联绕线.+12V: 线圈根数==3取Φ*1根并绕7圈, 分三层并联绕线.5).变压器绕线结构及工艺.。
反激变压器的设计
反激变压器的设计//========================================================反激变压器设计最简单的方法我自己综合了一下众多高手的方法,自认为是比较简单的方法了!如下: 1,VDC min =VAC min * 1.2VDC max =VAC max * 1.42,输出功率Po=P1+P2+Pn......上式中P1=(Vo1+Vf)*I1 、P2 =(Vo2+Vf)*I2上式中Vo为输出电压,Vf为整流管压降3,输入功率Pin=(Po/η)*1.2(此处1.2为输入整流损耗)4,输入平均电流:Iav = Pin/VDC min5,初级峰值电流:Ip = 2*Iav/Dmax6,初级电感量:Lp=Vdc min *Dmax /(Ip*fs) fs为开关频率7,初级匝数:Np=VDC min * Dmax /(ΔB*Ae*fs)上式中ΔB推荐取值0.2 Ae为磁芯横截面积,查规格资料可得!8,次级匝数:NS =(Vout+Vd)*(1-Dmax)*Np / Vin min*Dmax至此变压器参数基本完成!另就是线径,可根据具体情况调整!宗旨就是在既定的BOBINN上以合适的线径,绕线平整、饱满!///================================反激式变压器设计原理(Flyback Transformer Design Theory)第一节. 概述.反激式(Flyback)转换器又称单端反激式或"Buck-Boost"转换器.因其输出端在原边绕组断开电源时获得能量故而得名.离线型反激式转换器原理图如图.一、反激式转换器的优点有:1. 电路简单,能高效提供多路直流输出,因此适合多组输出要求.2. 转换效率高,损失小.3. 变压器匝数比值较小.4. 输入电压在很大的范围内波动时,仍可有较稳定的输出,目前已可实现交流输入在85~265V间.无需切换而达到稳定输出的要求.二、反激式转换器的缺点有:1. 输出电压中存在较大的纹波,负载调整精度不高,因此输出功率受到限制,通常应用于150W以下.2. 转换变压器在电流连续(CCM)模式下工作时,有较大的直流分量,易导致磁芯饱和,所以必须在磁路中加入气隙,从而造成变压器体积变大.3. 变压器有直流电流成份,且同时会工作于CCM / DCM两种模式,故变压器在设计时较困难,反复调整次数较顺向式多,迭代过程较复杂.第二节. 工作原理在图1所示隔离反驰式转换器(The isolated flyback converter)中, 变压器" T "有隔离与扼流之双重作用.因此" T "又称为Transformer- choke.电路的工作原理如下:当开关晶体管Tr ton时,变压器初级Np有电流Ip,并将能量储存于其中(E = LpIp / 2).由于Np与Ns 极性相反,此时二极管D反向偏压而截止,无能量传送到负载.当开关Tr off 时,由楞次定律: (e =-N△Φ/△T)可知,变压器原边绕组将产生一反向电势,此时二极管D正向导通,负载有电流IL流通.反激式转换器之稳态波形如图2.由图可知,导通时间ton的大小将决定Ip、Vce的幅值:Vce max = VIN / 1-DmaxVIN: 输入直流电压; Dmax : 最大工作周期Dmax = ton / T由此可知,想要得到低的集电极电压,必须保持低的Dmax,也就是Dmax<0.5,在实际应用中通常取Dmax = 0.4,以限制Vcemax ≦ 2.2VIN.开关管Tr on时的集电极工作电流Ie,也就是原边峰值电流Ip为: Ic = Ip = IL / n. 因IL = Io,故当Io一定时,匝比n的大小即决定了Ic的大小,上式是按功率守恒原则,原副边安匝数相等NpIp = NsIs而导出. Ip亦可用下列方法表示:Ic = Ip = 2Po / (η*VIN*Dmax) η: 转换器的效率公式导出如下:输出功率: Po = LIp2η / 2T输入电压: VIN = Ldi / dt设di = Ip,且 1 / dt = f / Dmax,则:VIN = LIpf / Dmax 或Lp = VIN*Dmax / Ipf则Po又可表示为:Po = ηVINf DmaxIp2 / 2f Ip = 1/2ηVINDmaxIp∴Ip = 2Po / ηVINDmax上列公式中:VIN : 最小直流输入电压(V)Dmax : 最大导通占空比Lp : 变压器初级电感(mH)Ip : 变压器原边峰值电流(A)f : 转换频率(KHZ)//========================================你看的书就会把你给绕进去...绕半天却找不到自己了。
单管正激变压器设计步骤(重点)-原创
单管正激变压器设计过程(原创)一、变压器工作频率f的确定频率常选为50KHz、65KHz、75KHz、100KHz、125KHz、150KHz,因频率过高,输出电压高,响应速度快,调整范围大,但MOS管,整流二极管,变压器发热量高,损耗大,噪声大,所以选低等于100KHz的为准。
二、变压器占空比的确定Dmax=0.44:因正激变压器的占空比选应低于0.5,这样可以减少变压器复位时间,减小RCD对MOS 管的应力,一般选择0.44。
三、确定变压器磁心先算出输入功率是多少,效率我们一般定为0.8(不带PFC的),若带PFC的,则按PFC 输出直流电压(恒定的电压)去计算,此时效率按0.92去估算;这样根据输入功率与磁芯尺寸的关系,可以选择哪一种磁芯。
注意:在此最重要的是怎样根据输入功率去选择磁芯及相应的骨架,骨架牵涉到几路输出及变压器绕线方式的问题。
注意:此是用来计算正激拓朴结构下的磁芯选择参考(估算),注意:也可以通过输出最大功率的计算公式去估算,此公式中△B是按0.15去计算。
四、变压器二次侧匝数N2N2=(Vs*Ton)*1000/(Bm*Ae)其中,Vs为变压器二次侧输出电压,Vs=(Vo+Vf+Vl)/DmaxVo为直流输出电压,如5V/1A中的5V;Vf为整流二极管的前向压降;Vl为后级输出电感的压降,此电感压降一般取0.4为主。
Bm为最大磁感应强度,也就是饱和磁感应强度,可以选0.3T以下(因实际变压器应用磁心的最高温度为100度),所以一般取0.25T;————变压器的磁感应强度Ae为选用的磁芯的有效截面积;Ton=T*Dmax.,其中T=1/f。
五、变压器反馈绕组的计算N3第一步,要知道所选的电流控制芯片的正常工作电压是多少,然后所连接的整流二极管的工作电压是多少,此二极管与辅助绕组相接,此二极管压降一般取0.6V。
所以N3=(VCCmin*Ton)*1000/(Bm*Ae)其中VCCmin为电流控制芯片最小的工作电压。
高频变压器计算步骤知识讲解
高频变压器计算步骤高频变压器计算(CCM模式)反激式DC/DC变换电路电路基本参数:Vo1=15V Io1=0.4AVo2=-10V Io2=0.4AVs=15V(范围10V~20V)Po=10W设定参数:1.电路工作频率(根据UC3843的特性,初步确定为50KHz),电路效率为G=75%2.反激式变换器的工作模式CCM3.占空比确定(Dmax=0.4)4.磁芯选型(EE型)设计步骤(1)选择磁芯大小Pin=Po/G=10/0.75=13.3W(查表),选择EE19磁芯(2)计算导通时间Dmax=0.4,工作频率fs=50KHzton=8us(3)选择工作时的磁通密度根据所选择的磁芯EE19(PC40材料)Ae=22mm2,Bmax=0.22T(4)计算原边匝数Np=(Vs*ton)/(Bmax*Ae)=(10*8)/(0.22*22)=16.52,取整16(5)计算副边绕组以输出电压为15V为例进行计算,设整流二极管及绕组的压降为1V15+1=16V原边绕组每匝伏数=Vs/Np=10/16=0.625V/匝副边绕组匝数Ns1=16/0.625=25.6,取整26(6)计算选定匝数下的占空比;辅助输出绕组匝数新的每匝的反激电压为:16/26=0.615Vton=(Ts*0.615)/(0.625+0.615)=9.92us占空比D=9.92/20=0.496对于10V直流输出,考虑绕组及二极管压降1V后为11VNs2=11/0.615=17.88,取整17(7)初级电感,气隙的计算在周期Ts内的平均输入电流Is=Pin/Vs=13.3/10=1.33A导通时间内相应的平均值为Iave=(Is*Ts)/ton=1.33*20/9.92=2.68A开关管导通前的电流值Ip1=Iave/2=2.68/2=1.34A开关管关闭前的电流值Ip2=3Ip1=1.34*3=4.02A初级电感量Lp=Vs*&t/&i=10*9.92/2.68=37.01uH气隙长度Lg=(u0*Np^2*Ae)/Lp=0.19mm(8)检测磁芯磁通密度和饱和区间计算磁心饱和边界.计算交流磁通产生的磁感应强度变化幅值:△Bac=(Vs*ton)/(Ae*Np)=(10*9.92)/(16*22)=0.282T使用磁感应强度与直流电有关的关系式计算直流成分Bdc假设磁芯所有的磁阻都集中在气隙中,显然作为一个比较保守的结果,可求得一个较高的直流磁感应强度.此近似值允许使用一个简单的公式Bdc=u*H=u0*Np*Ip1/(Lg*0.001)=0.142T交流和直流磁感应强度之和得到磁感应强度最大值为Bmax=△Bac/2+Bdc=0.141+0.142=0.283T<0.39T(9)选择导线●初级电流有效值为:Krp=0.667Irms=Ip*sqr(Dmax*(Krp^2*1/3-Krp+1))= 1.96A,选取电流密度为4A/mm2则导线线径为:D=1.13(I/J)^1/2=0.792mm选择AWG20导线注:由于高频电流在导体中会有趋肤效应,所以在确定线经时还要计算不同频率时导体的穿透深度.公式:d=66.1/(f)^1/2.如果计算出的线径D大于两倍的穿透深度,就需要采用多股线或利兹线考虑集肤效应,d=66.1/(f)^1/2=66.1/50000^1/2=0.296mm,2*d=0.592mm<0.792mm则初级导线需要采用多股线并绕AWG20导线的截面积为Sc=0.606mm2,采用AWG23导线双股并绕截面积Sc=0.3135*2=0.627mm2>0.606mm2● 15V次级输出电流峰值为:Isp1=(Ip*Np/Ns1)*(Po1/Po)=1.484A有效值为Isrms1=Isp1*sqr[(1-Dmax)*(Krp^2*1/3-Krp+1)]=0.731A则导线线径为:D=1.13(I/J)^1/2=0.483mm选择AWG25导线● -10V次级输出电流峰值为:Isp2=(Ip*Np/Ns2)*(Po2/Po)=1.513A有效值为Isrms2=Isp2*sqr[(1-Dmax)*(Krp^2*1/3-Krp+1)]=0.745 A则导线线径为:D=1.13(I/J)^1/2=0.487mm选择AWG25导线◆◆◆磁芯及骨架分别采用TDK公司的PC40EE19-Z,BE19-118CPHFR◆◆◆高频变压器计算(DCM模式)电路基本参数:Vo1=15V Io1=0.4AVo2=-10V Io2=0.4AVin=15V(范围10V~20V)Po=10W设定参数:1.电路工作频率(根据UC3843的特性,初步确定为50KHz),电路效率为G=75%2.反激式变换器的工作模式DCM3.占空比确定(Dmax=0.4)4.磁芯选型(EE型)设计步骤:先选定一个工作点(即最小输入电压,最大占空比的情况):(1)初级峰值电流Ip=2 Po/(G*Vinmin*Dmax)=2*10/(0.75*10*0.4)=6.67A(2)初级电感量Lp=Dmax* Vinmin /fs*△Ip=0.012mH(3)选择TDK的铁氧体磁芯PC40其温升100摄氏度时饱和磁通密度为390mT,取工作Bmax为220mTAeAw=(Lp* Ip22 * 104/Bw*K0 *Kj)1.14其中Bw=0.22,K0=0.4;Kj=395A/cm2 ;计算得AeAw=0.118选择PC40EE19的磁芯,其AeAw=0.22*0.054=0.119cm4>0.118cm4(4)计算气隙Lg=0.4Л* Lp*Ip2/Ae*Bmax2 =0.63mm(5)变压器初级匝数Np=(Lp*Ip)*104/(Ae*Bmax)=16.54匝,取整16匝.(6)变压器次级匝数设次级二极管压降及绕线压降为Vd=1V15V次级绕组匝数Ns1=Np(Vo1+Vd)(1-Dmax)/(Vmin*Dmax)=38.4, 取整38匝.-10V次级绕组匝数Ns2= Np(Vo2+Vd)(1-Dmax)/(Vmin*Dmax)=26.4, 取整26匝. (7)导线线径的选择断续模式下Krp=1,选择电流密度为4A/mm2●初级有效电流Irms=Ip*sqr(Dmax*(Krp^2*1/3-Krp+1))= Ip*sqr (Dmax/3)=2.44A 可以得原边导线直径d=1.13*sqr(Irms/J)=1.13*sqr(2.44/4)=0.882mm选择AWG20#线注:由于高频电流在导体中会有趋肤效应,所以在确定线经时还要计算不同频率时导体的穿透深度.公式:d=66.1/(f)^1/2.如果计算出的线径D大于两倍的穿透深度,就需要采用多股线或利兹线考虑集肤效应,d=66.1/(f)^1/2=66.1/50000^1/2=0.296mm,2*d=0.592mm<0.882mm则初级导线需要采用多股线并绕AWG20导线的截面积为Sc=0.606mm2,采用AWG23导线双股并绕截面积Sc=0.3135*2=0.627mm2>0.606mm2●15V次级峰值电流Isp1=(Ip*Np/Ns1)*(Po1/Po)=1.685A有效值为Isrms1=Isp1*sqr[(1-Dmax)*(Krp^2*1/3-Krp+1)]= Isp1*sqr ((1-Dmax)/3)=0.753A则导线线径为:D=1.13(Isrms1/J)^1/2=0.490mm选择AWG25导线●-10V次级峰值电流Isp2=(Ip*Np/Ns2)*(Po2/Po)=1.642A有效值为Isrms2=Isp2*sqr[(1-Dmax)*(Krp^2*1/3-Krp+1)]= Isp2*sqr ((1-Dmax)/3)=0.734A则导线线径为:D=1.13(Isrms2/J)^1/2=0.484mm选择AWG25导线◆◆◆磁芯及骨架分别采用TDK公司的PC40EE19-Z,BE19-118CPHFR◆◆◆。
开关电源变压器的计算
1:线径的计算:一般铜线截面积每平方mm取值5安培电流。
(高频取4.95,低频取3.5.)公式1:。
公式2:。
r=半径。
例题:假设铜线半径是1mm.3.141×1=3.141×5A=15.705A电流。
15.7A.=2.0mm铜线直径。
2: 峰值功率计算。
Pout = (Vout+Vf) Iout 1.23:初级峰值电流计算:IPmax =IPmin = KIP1K为脉动电流,取值:0.4.4:输入电流公式:÷PF=Pin÷Vin=Iin。
3:肖特基的取值计算。
肖特基一般取输出电流的2-3倍。
匝比一般是10比1输出峰值电压的计算:〈(Vin(max)×)+80V〉÷n + Vout=峰值电压。
〈〔最大输入电压×〕+80V〉÷匝比+输出电压。
例题:以输出5V为例:〈〔最大输入电压264V×1.414〕+80V〉÷匝比10+输出电压5V。
峰值电压等于==50.32V./*****************************************************************/开关变压器计算步骤:P-初级,S-次级,D-占空比,n匝比,L-电感量,f频率,η-效率, K-脉动电流。
T-时间,ON-开,NP-初级匝数,IP 峰值电流。
AE-磁芯截面积,查磁芯表。
Bm-磁通密度。
单位-高斯。
/******************************************************************* 要求:输入电压《85-265V》。
最大占空比0.45左右。
根据IC资料选择。
η-效率。
0.75Vout-输出电压。
5VIout-输出电流。
2Af –开关频率。
100KIC方案,选择7535. 10W/******************************************************************** 1:估算初级输入电流:I in÷PF=Pin÷Vin=Iin。
EC53变压器的设计1
EC53变压器的设计:Vin=90——260Vacf =30KHZ 反激式Vout :24V 2.5A 、 24V 2.5A 、 24V 2.5A 、15V 1A 、12V 2A 、5V 2.5A 、5V 2.5A反馈:20V具体的设计如下:1、Vinmin=95Vdc 同时取Dmax=0.482、Pout=24 X 2.5 X 3 + 15 X 1 + 12 X 2 +5 X 2.5 X 2 =244W取效率为80%则:Pin=244/0.8=305W3、计算初级峰值电流:1/2*(Ip1+Ip2)*Dmax*Vinmin=Pin当为连续模式:设Ip2=3Ip1则1/2*4Ip1*0.48*95=305得Ip1=3.35A Ip2=10.05A初级电感:Lp=Dmax*Vinmin/f*(Ip2-Ip1)=95X0.48/30X6.7=227(uH)当为断续模式时:Ip1=0则Ip2=13.38A初级电感:Lp=Dmax*Vinmin/f*(Ip2-Ip1)=95X0.48/30X13.38=114(uH)4、初、次级的匝比:Dmax*Vinmin (1-Dmax )*Uo5、初级临界电感:Vinmin*nVo T Vinmin+nVo 2Pin95X3.65X241/3000095+3.65X242X305连续模式Ⅰ、取Bw=0.2T 同时EC53 Ae=3.18cm^2则:Np=Lp*Ip2 x10^4/(Bw*Ae)=35.9T 取36T24V :取整流管压降为0.7V 则:Ns1=Ns2=Ns3=(1-Dmax )*Uo1*Np/(Dmax*Vinmin )=10.14取10T 15V:取整流管压降为0.7V则:Ns4=(1-Dmax)*Uo4*Np/(Dmax*Vinmin)=5.95取6T12V:取整流管压降为0.7V则:Ns5=(1-Dmax)*Uo5*Np/(Dmax*Vinmin)=5.21取5T5V:取整流管压降为0.7V则:Ns6=Ns7=(1-Dmax)*Uo6*Np/(Dmax*Vinmin)=2.34取2T??反馈20V :同样取整流管压降0.7V 则:Ns8=(1-Dmax )*Uo8*Np/(Dmax*Vinmin )=8.49取8T??Ⅱ、取Bw=0.2T 同时EC53 Ae=3.18cm^2则:Np=Lp*(Ip2-Ip1) x10^4/(Bw*Ae)=23.9T 取24T24V :取整流管压降为0.7V 则:Ns1=Ns2=Ns3=(1-Dmax )*Uo1*Np/(Dmax*Vinmin )=6.76取7T 15V:取整流管压降为0.7V则:Ns4=(1-Dmax)*Uo4*Np/(Dmax*Vinmin)=4.30取4T12V:取整流管压降为0.7V则:Ns5=(1-Dmax)*Uo5*Np/(Dmax*Vinmin)=3.48取3T5V:取整流管压降为0.7V则:Ns6=Ns7=(1-Dmax)*Uo6*Np/(Dmax*Vinmin)=1.56取2T??反馈20V :同样取整流管压降0.7V 则:Ns8=(1-Dmax )*Uo8*Np/(Dmax*Vinmin )=5.66取6T??=113.5uH n=得n=3.65Lmin=()^2 X Lmin=()^2A、5V 2.5Aax*Vinmin)=10.14取10T)=2.34取2T?? Vinmin)=8.49取8T??*Ae)=23.9T取24Tax*Vinmin)=6.76取7T)=1.56取2T?? Vinmin)=5.66取6T??。
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。
高频变压器的线圈匝数和线径计算步骤介绍
高频变压器的线圈匝数和线径计算步骤介绍高频变压器线径计算高频变压器线径的确定根据公式D=1.13(I/J)^1/2可以计算出来,J是电流密度,不同的取值计算出的线径不同。
由于高频电流在导体中会有趋肤效应,所以在确定线经时还要计算不同频率时导体的穿透深度。
穿透深度公式:d=66.1/(f)^1/2如果计算出的线径D大于两倍的穿透深度,就需要采用多股线或利兹线。
例如:1A电流,频率100K.假设电流密度取4A/mm^2D=1.13*(1/4)^1/2=0.565mm Sc=0.25mm^d=66.1/(f)^1/2=66.1/(100000)^1/2=0.209mm2d=0.418mm采用0.4mm的线,单根0.4的截面积Sc=0.1256mm^2。
2根0.4的截面积Sc=0.1256*2=0.2512mm^2可以看出采用2*0.4的方案可以满足计算的要求。
高频变压器匝数计算一.电磁学计算公式推导:1.磁通量与磁通密度相关公式:Ф = B * S ⑴B = H * μ ⑵H = I*N / l ⑶2.电感中反感应电动势与电流以及磁通之间相关关系式:EL =⊿Ф / ⊿t * N ⑷EL = ⊿i / ⊿t * L ⑸由上面两个公式可以推出下面的公式:⊿Ф / ⊿t * N = ⊿i / ⊿t * L 变形可得:N = ⊿i * L/⊿Ф再由Ф = B * S 可得下式:N = ⊿i * L / ( B * S ) ⑹且由⑸式直接变形可得:⊿i = EL * ⊿t / L ⑺联合⑴⑵⑶⑷同时可以推出如下算式:L =(μ* S )/ l * N2 ⑻这说明在磁芯一定的情况下电感量与匝数的平方成正比(影响电感量的因素)3.电感中能量与电流的关系:QL = 1/2 * I2 * L ⑼4.根据能量守恒定律及影响电感量的因素和联合⑺⑻⑼式可以得出初次级匝数比与占空比的关系式:N1/N2 = (E1*D)/(E2*(1-D)) ⑽二.根据上面公式计算变压器参数:1.高频变压器输入输出要求:输入直流电压:200--- 340 V输出直流电压:23.5V输出电流:2.5A * 2输出总功率:117.5W2.确定初次级匝数比次级整流管选用VRRM =100V正向电流(10A)的肖特基二极管两个,若初次级匝数比大则功率所承受的反压高匝数比小则功率管反低,这样就有下式:N1/N2 = VIN(max) / (VRRM * k / 2) ⑾ 这里安全系数取0.9由此可得匝数比N1/N2 = 340/(100*0.9/2) ≌ 7.63.计算功率场效应管的最高反峰电压:Vmax = Vin(max) + (Vo+Vd)/ N2/ N1 ⑿Vmax = 340+(23.5+0.89)/(1/7.6)由此可计算功率管承受的最大电压: Vmax ≌ 525.36(V)4.计算PWM占空比由⑽式变形可得:D = (N1/N2)*E2/(E1+(N1 /N2*E2)D=(N1/N2)*(Vo+Vd)/Vin(min)+N1/N2*(Vo+Vd) ⒀D=7.6*(23.5+0.89)/200+7.6*(23.5+0.89)由些可计算得到占空比D≌ 0.4815.算变压器初级电感量:为计算方便假定变压器初级电流为锯齿波,也就是电流变化量等于电流的峰值,也就是理想的认为输出管在导通期间储存的能量在截止期间全部消耗完。
变压器绕组中的短路电流峰值的确定
Vol. 35 第 35 卷 第5期 No. 5 变压器 Ma y 1998 年 5 月 1998 TRANSFORMER
Determination of Peak Value of Short - Circuit Current in Transformer Windings
W a n g Zh a n gqi a n d S h i C h u a n l i
Nort h China Elect ric Power U niversity , Baoding 071003 Abstract : The rules of short - circuit current variance under t hree - p hase short - circuit condition at L V side of t ransformer are expounded in t his paper. It is proved t hat short circuit current has a maximum value while power voltage passes zero . A new numerical met hod of determining t he maximum value of short - circuit is given. Key words : Tr a nsf or me r , Wi n di n g , S hor t - ci rc u i t c u r re n t , Pea k - va l ue ,
变压器总容量和峰值使用电流
变压器总容量和峰值使用电流1. 变压器的基本概念嘿,朋友们,今天我们聊聊一个不常见但是超级重要的东西——变压器!听起来是不是很专业?其实吧,变压器就像一位默默无闻的幕后英雄,每天在电力世界里挥舞着神奇的魔棒,把大电压变成小电压,或者反过来。
想想咱们日常生活中的电器——空调、冰箱、电热水器,无一不依赖于这个“小家伙”。
它让我们的生活变得更方便、舒适,但你知道它的总容量和峰值使用电流是什么吗?今天咱们就来细细说一说。
1.1 变压器总容量的意思首先,我们必须搞明白“总容量”这个词。
在变压器的世界里,总容量就像一位大厨的食材储备,能决定做出多少美味的菜肴。
换句话说,变压器的总容量,就是它能够安全稳定地传输的电力大小,单位通常是千伏安(kVA)。
这么说吧,一个容量小的变压器就像一个小餐馆,可能只能同时招待10位顾客,而一个容量大的变压器,就像一家大酒店,能轻松应对100位食客的光临。
你如果不注意选对容量,搞不好就会像那家小餐馆,被一波接一波的顾客搞得一团糟,电器们全崩溃了,真是“欲哭无泪”呀!1.2 为何要看峰值使用电流?那说到峰值使用电流,大家可能会问,这跟我的生活有什么关系?其实,峰值使用电流就像是在电器的使用过程中出现的“顶峰时刻”。
比如,你把空调和冰箱同时开,哇哦,那时电流的需求一下子飙升了,这就是真正的“峰值”了!如果变压器不够强大,那就会发生“过载”的情况,结果可能会导致设备故障,甚至更可怕的电击事故。
所以呀,选择合适的峰值使用电流,才能避免“引火烧身”的局面。
2. 选择合适的变压器2.1 总容量的计算技巧那么,怎样选择适合自己的变压器总容量呢?其实并不难。
我们可以先计算出家里所有电器的总功率,比如空调是2000瓦(W),冰箱是500瓦,再加上其他小电器,最后把这些功率转换成千伏安,基本上就能得出你的“电力需求量”了。
记住哦,别贪心!选择一个稍微大一些的变压器总容量,留点余地,以防将来新买个电器又得重新装备,那多麻烦呀!2.2 注意峰值电流的影响除了总容量,峰值使用电流的影响也是不容小觑的。
正激反激类变压器计算
=85*√2==265*√2=P IN =P OUT 75/η=W=P IN =A =mA=600--=V=115==2=A==1/-)/=AeAwLe Al Bw WN P =*Ae =TLp ==μH A L==/=nHV S =12V V B =12V V BF=1V Vf =取整Ns ==T ≈13T 对应的初级N B ==T ≈13T =V =V==Ω==ΩLg==***105/=L =2C=2=mmOD ==mm单圈线长 5.6CMV SF-max ==61VVR 上=ΩR 下=Ω=V 电压反算R 上=ΩR 下=Ω=VV S=V1.输入直流电压的计算V bulk-min V AC-min 120VDC V bulk-max V AC-max 375VDC2.确定输入输出功率0.8588.23.最小输入电压时的平均电流I IN-AVG 88.2/ V bulk-min 1200.734734.0214.计算反射电压V OR V bulk-max 375V spike 110115.25.计算最大占空比D MAX V OR /(VOR 115.233+Vbulk-min)1200.4896.计算初级峰值电流I PPK * I IN-AVG 0.734/ D MAX 0.489 2.999在最低输入电压时最高开关频率是70KHZ,在计算开关的最大开通时间间隔时,必须考虑准谐振和NCP1207 在准谐振操作时的时间间隔,时间间隔是自总磁能退磁到源级电压的谷底的时间。
在 70KHZ用2μS的谐振时间值,开通时间计算如下:T ON(1/f SW -T OR )/ D MAX 590.0000020.489447.7.初级线圈磁芯型号:1074674514018.6最大输出功率:0.0465V bulk-min 120*Ton/7.32(B MAX 0.19107.043.2628.计算初级电感量V bulk-min 120/I PPK 2.999*T ON7.3166293.226V B+V BF /V S *N S13.541711.电流检测电阻计算CS引脚上最大的电压V TH-MAX9.计算单圈电感量L P / N P 2294.010526.6710.计算次级与偏置线圈跳变电压V CS-SKIPR linm V TH-MAX /I PPK0.3334R SS V CS-SKIP/(200*106)1000.012.磁路气隙0.4PI*I P *N P /B MAX0.43.14159 2.9990.1913.初级绕组线径绕线层数:绕线股数:0.2L*(BW-2mm)/NP57.00 3.90V REF2.514.输出二极管反向电压(V bulk-max +V OR)/N P /N S 15.分压电阻计算R 上=(Vout/Vref-1)*R 下18.05 4.7529410.20.420739.038安全间距:V REF 2.5VS+Vf*(1-DMAX)*NP/(DMAX* Vbulk-min)11.38990.50此数据用于KA3842 78V1.8A验证反射电压320实际实际μST μHVTmm7.322.08101实际105。
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变压器初级峰值电流
变压器是电力系统中常见的电气设备,用于将交流电能从一电压级别传输到另一电压级别。
在变压器中,电流是通过线圈传输的,因此电流是变压器工作中重要的参数之一。
其中,初级峰值电流是指变压器初级线圈中的电流的峰值大小。
本文将详细介绍初级峰值电流的概念、计算方法以及影响因素等相关内容。
我们来了解一下初级峰值电流的概念。
初级峰值电流是指变压器初级线圈中电流的最大值,通常用单位安培(A)来表示。
在变压器工作时,交流电源的电压变化会引起初级线圈中的电流变化,而初级峰值电流则是初级线圈中电流的最大值,它反映了变压器在工作过程中的电流负荷情况。
那么,初级峰值电流如何计算呢?初级峰值电流的计算可以通过以下公式得到:
I_p = I_r / (√2)
其中,I_p表示初级峰值电流,I_r表示变压器额定电流。
根据这个公式,我们可以通过变压器的额定电流来计算初级峰值电流的数值。
需要注意的是,这个公式是基于正弦波电流的情况下得到的,对于非正弦波电流,计算方法可能会有所不同。
初级峰值电流的大小受多种因素的影响。
首先,变压器的额定容量
会直接影响初级峰值电流的大小。
额定容量越大,初级线圈中的电流负荷就越大,初级峰值电流也会相应增大。
此外,变压器的变比也会对初级峰值电流产生影响。
变比越大,初级峰值电流也会相应增大。
负载类型和功率因数也会对初级峰值电流产生影响。
对于不同的负载类型,初级峰值电流的大小也会有所差异。
例如,电阻性负载下的初级峰值电流比感性负载下的初级峰值电流要小。
功率因数的大小也会直接影响到初级峰值电流的大小。
功率因数越小,初级峰值电流也会相应增大。
变压器设计中的一些参数也会对初级峰值电流产生影响。
例如,变压器的短路阻抗越大,初级峰值电流就越小。
变压器的短路阻抗是指变压器在额定电压下短路时所产生的电流与短路电压之比。
短路阻抗越大,表示变压器内部电阻越大,因此初级峰值电流也会相应减小。
初级峰值电流是变压器工作中重要的参数之一。
它反映了变压器在工作过程中的电流负荷情况。
初级峰值电流的计算可以通过变压器的额定电流来得到,同时受到变压器的额定容量、变比、负载类型、功率因数以及设计参数等因素的影响。
了解和掌握初级峰值电流的相关知识,对于变压器的应用和维护都具有重要意义。