变压器设计 - (完整版) -
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➢ 第四篇 变压器短路阻抗计算
一 短路阻抗的概述
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➢ 第四篇 变压器短路阻抗计算
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➢ 第四篇 变压器短路阻抗计算
二 双绕组变压器短路阻抗计算
二-1 双绕组变压器短路电抗计算（内外绕组无轴向油道）
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➢ 第四篇 变压器短路阻抗计算
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➢ 第四篇 变压器短路阻抗计算
二-2 双绕组变压器短路电抗计算（内外绕组有轴向油道或气道）
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➢第三篇 变压器高、低压绕组计算
五 绕组轴向、辐向、窗高及绝缘半径计算
（层式）辐向计算（mm）
（层式）轴向、窗高、电抗高度计算
aδ+0.05----带绝缘的导线直径或厚度
×na----导线沿辐向并绕根数
（mm） bδ+0.05----带绝缘的导线直径或宽度
ac----每匝导线总厚度
×nb ----导线沿轴向并绕根数
绕组计算
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分目录—变压器高、低压绕组计算
目录
一 初算每匝电压....................................23 二 高、低压绕组匝数计算及电压比校核................24 三 电流密度与导线规格选择..........................30 四 绕组型式选择....................................35 五 绕组轴向、辐向、窗高及绝缘半径计算..............37 六 导线电阻与重量计算..............................41 七 线圈电阻损耗、负载损耗..........................51
如何设计一般小型电源变压器
如何设计一般小型电源变压器如何设计一般小型电源变压器铁芯截面积A=1.25*√P（功率）。
铁芯取8500高斯。
每伏匝数取：T=450000/8500*S（截面积）漆包线载流量取2.5A-3.5A/mm2小型变压器的绕制：小型变压器铁心匝数绕制随着电子元件大量应用在电厂控制、监测和自动回路中，小型变压器的应用日益广泛。
因小型变压器损坏，市场上一时又难以买到，因此还应掌握小型变压器的绕制。
小型变压器的设计设计小型变压器，主要有以下几个步骤：(1)计算变压器的功率；(2)计算变压器的铁心；(3 )计算变压器线圈匝数；(4)计算变压器绕组导线的截面积；(5)计算变压器铁心窗口容纳绕组的导线及绝缘物。
1.1 功率的计算变压器的功率可根据下式计算，即P=IV (1)式中P——电功率；I——电流；V——电压。
先算出次级功率，然后再算初级功率。
线圈总功率(即变压器功率)的计算方法与硅钢片的种类有关，将次级功率加上消耗功率即得初级功率，一般来说，铁心消耗功率约为15%，即初级功率算式如下P1=1.18 P2 (2)式中P1——初级功率；P2——次级功率。
1.2 铁心的计算变压器的功率求出后，可用下式求出铁心有效截面积，即(3)式中A为铁心有效截面积(cm2)，数字1.2是根据铁片的不同种类通过经验公式取得的，一般变压器硅钢片采用磁通密度1～1.2 T，用公式(3)；如电动机硅钢片采用磁通密度0.8～1 T，可将公式(3)中的1.2改成1.6；如普通黑铁片采用磁通密度0.6～ 0.7 T，可将公式(3)中的1.2改成2。
以上是已知电功率后选铁心时使用的方法，如有现成的铁心，则可以用下式来求可绕制的功率。
(4)式中铁心有效截面积A=铁心宽(cm)×铁心迭厚(cm)。
1.3 匝数的计算求出了铁心有效截面积就可求出每伏应绕制的匝数，计算公式如下(5)式中T为每伏匝数，B为铁心磁通密度(T)，A为铁心有效截面积(c m2)。
变压器设计 完整版 ppt课件
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➢第三篇 变压器高、低压绕组计算
一 初算每匝电压
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23
➢第三篇 变压器高、低压绕组计算
二 高、低压绕组匝数计算及电压比校核 二 - 1 低压绕组匝数计算
二 - 2 计算实际的每匝电势
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铜导小线电型（流变J密q）压度：器（3的.J0q~） 电4的 流.5A密选/m度择m（，2; J通q）常可：适铝当导取线小（，Jq大）容：量1.6可~2适.4当A/取mm大2;一些， 但3.5一A/些m低m2损。耗变压器(如:S9型)铜导线（Jq）一般为2.5~3.0A/mm2，不超过
第一篇 设 计 变压器
准备工作
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分目录— 设计变压器的准备工作
目录
一 设计变压器应该注意的问题...................5 二 设计变压器一般程序.........................7 三 变压器技术参数确定.........................8 四 变压器电压、电流计算.......................10
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➢第三篇 变压器高、低压绕组计算
二 - 5 电压比校核
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➢第三篇 变压器高、低压绕组计算
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开关电源变压器设计资料完整版
工频变压器与高频变压器的比较﹕
工频
高频
E＝4.4f N Ae Bm f=50HZ
E＝4.0f N Ae Bm f=50KHZ N Ae Bm
效率﹕ 功率因素﹕
η=60-80 % (P2／P2+Pm+ PC) Cosψ=0.6-0.7 (系统 100W 供电 142W)
η>90% ((P2／P2+Pm) Cosψ>0.90 (系统 100W 供电 111W)
非隔离:P-S 共用地﹐俗稱熱底板
P=300V
220V*√2-VD
S1
分
立
元
件
震 蕩
F－
取樣
S2
二.激励方式: 自激勵﹕用變壓器 F+自激勵震蕩
P=300V
S1=1120V V
分
立
元 件
F＋
激勵
S2=57V S3=16V
它激勵﹕用集成 IC 它激勵間歇震蕩
P=300 V
F+=5V V
S1=18250V V
P=300V 220V*√2-VD
分
立
元
F+=5
件 V激勵
F-= 12V 取樣
S1=120V
P=300 V
S2=26V S3=16V
F＋ =8V
IC
S1=18250V V
S3= +20V S4= +12V
S2=5V
四.控制方式:
PWM:
脉冲宽度调制
Ton 可變
PFM
脉冲频率调制
Ton 恒定
T 恒定
T 可變
HI-POT…….. PHENOLIC. NYLON)……….
变压器设计-温升篇
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附GB1094.2 温升试验技术（电阻法）
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附GB1094.2 温升试验技术（电 阻法）
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附GB1094.2 温升试验技术（电阻法）
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附GB1094.2 温升试验技术（电阻法）
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THANKS!
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q j2
式中：
K * P r2 K 2 * S j 2
Pr1 ——外绕组电阻损耗(参考温度时)，W;
Pr 2 ——内绕组电阻损耗(参考温度时)，W; K ——由参考温度换算到温升试验时绕组温度的系数，H级取1.086；
S jw1 ——外绕组外表面积，m² ；
11
二 温升计算
S jn1 ——外绕组内表面积，m²; S j 2 ——内绕组表面积，m² ;
二 温升计算
2. 内绕组表面积计算 内绕组各表面均为非裸露部分的表面积，按下式计算：
S j 2 m *H X 2*106 * (2 * * rj 2 N * bt )
式中：m、N、 同上述说明；
H X 2 ——内绕组电抗高度；
r j 2 ——内绕组各表面(包括内、中、外各与空气接触表面)的半径。
K 2 ——外绕组及内绕组轴向气道有效散热系数. K1 、
4. 绕组温升计算 ℃ ℃
外绕组:
1 K1 * q j10.8
内绕组:
2 K 2 * q j 2 0.8
式中：
1 ——外绕组温升，K；
2
K1
——外绕组温升计算系数，经验设计验证取值 0.4； ——内绕组温升，K；
12
变压器设计-温升
1
内容 Content
一 温升相关标准 二 温升计算
一
毕业设计(550W LLC变压器设计)
毕业设计(LLC变压器部分)一．变压器设计计算1.输入输出参数输入电压：400VDC（PFC输出电压）输出电压：55VDC输出电流：10A开关频率：70KHz2.变压器设计计算1）变压器磁芯选择变压器尺寸选择要满足在工作频率想，温升在允许范围内、输出功率的要求。
选择磁芯使用AP（面积乘积）计算方法，设原边匝数Np，副边Ns，Np匝上以电压V1工作时，根据法拉第定律：V1=Kf*fs*Np*Bw*Ae式中fs---开关工作频率（Hz）Bw---工作磁通密度（T）Ae---磁芯有效面积（m2）Kf---波形系数，有效值与平均值之比，方波时为4 整理得：N P=V1/K f f s B W A e铁芯窗口面积Aw乘上使用系数K0为有效面积，该面积为原边绕组N P占据的窗口面积N P Ap，与副边绕组Ns占据的窗口面积NsAs，之和，即K0A W= N P Ap，+ NsAs，式中K0---窗口使用系数（K0小于1）；Ap，---原边绕组每匝所占用面积；Aw---铁芯窗口面积；As，---副边绕组每匝所占用面积。
每匝所占用面积与流过该匝的电流值Ⅰ和电流密度J有关，如下式所示：Ap，=Ⅰ1/JAs，=Ⅰ2/J根据上面整理得：K0 Aw= V1/K f f s B W A e*(Ⅰ1/J)+ V2/K f f s B W A e*(Ⅰ2/J)即 A w A e=(V1Ⅰ1+ V2Ⅰ1)/ K0 K f f s B W J （表达式1）A w A e 即变压器窗口面积和铁芯截面的乘积。
V1Ⅰ1+ V2Ⅰ1为原边和副边功率。
上式表明工作磁密Bw、开关工作频率f s、窗口面积使用系数K0、波形系数K f和电流密度J都影响到面积的乘积。
电流密度直接影响到变压器的温升，亦影响到A w A e，可表示为：J=K j(A w A e)X A式中K j---电流密度比例系数；X---常数，由所用磁芯决定。
上面的表达式1又可表示为： A w A e=P T/ K0 K f f s B W K j(A w A e)X整理得：AP=（P T104/ K0 K f f s B W K j）1/1+X式中 AP---为Aw和Ae两面积的乘积（cm4）P T---为V1Ⅰ1+ V2Ⅰ1变压器的视在功率（W）;Bw---工作磁通密度（T）;fs---开关工作频率（Hz）从上式说明，磁芯的选择就是选择一合适的AP值，使它输送功率P T时，铜损和铁损引起的温升在温升之内。
开关电源变压器设计
开关电源变压器设计1.前言2.变压器设计原则3.系统输入规格4.变压器设计步骤4.1选择开关管和输出整流二极管4.2计算变压器匝比4.3确定最低输入电压和最大占空比4.4反激变换器的工作过程分析4.5计算初级临界电流均值和峰值4.6计算变压器初级电感量4.7选择变压器磁芯4.8计算变压器初级匝数、次级匝数和气隙长度4.9满载时峰值电流4.10 最大工作磁芯密度Bmax4.11 计算变压器初级电流、副边电流的有效值4.12 计算原边绕组、副边绕组的线径，估算窗口占有率4.13 计算绕组的铜损4.14变压器绕线结构及工艺5.实例设计—12W Flyback变压器设计1. 前言◆反激变换器优点：电路结构简单成本低廉容易得到多路输出应用广泛，比较适合100W以下的小功率电源◆设计难点变压器的工作模式随着输入电压及负载的变化而变化低输入电压，满载条件下变压器工作在连续电流模式 ( CCM )高输入电压，轻载条件下变压器工作在非连续电流模式 ( DCM )2. 变压器设计原则◆温升安规对变压器温升有严格的规定。
Class A的绝对温度不超过90°C；Class B不能超过110°C。
因此，温升在规定范围内，是我们设计变压器必须遵循的准则。
◆成本开关电源设计中，成本是主要的考虑因素，而变压器又是电源系统的重要组成部分，因此如何将变压器的价格，体积和品质最优化，是开关电源设计者努力的方向。
3. 系统输入规格输入电压：Vacmin~ Vacmax输入频率：f L输出电压：V o输出电流：I o工作频率：f S输出功率：P o预估效率：η最大温升：40℃4.0变压器设计步骤4.1选择开关管和输出整流二极管开关管MOSFET:耐压值为V mos输出二极管:肖特基二极管最大反向电压V D正向导通压降为V F4.2计算变压器匝比考虑开关器件电压应力的余量(Typ.=20%)开关ON ：0.8·V D > V in max / N + V o开关 OFF ：0.8·V MOS > N·( V o+ V F) + V in max匝比：N min < N < N max4.3 确定最低输入电压和最大占空比输入滤波电容：2µF~3µF/W最低输入电压 ( 假设tc=3ms )V in min =√(√2V VV VVV)2−2 × V VV ( V2 − V V V VV最低输入电压，最大功率时，占空比最大D maxD max = V ∙ ( V V + V V )V ∙ ( V V + V V ) + V VV VVV4.4 反激变换器的工作过程分析低输入电压时，负载从轻载到重载，变压器经历从DCM →BCM →CCM 的过程 高输入电压时，负载从轻载到重载，变压器一直工作在DCM4.5 计算初级临界电流均值和峰值按照最小输入电压，最大输出功率(Pomax)的条件计算P o = 1/3P o max时，变换器工作在BCMP o < 1/3P o max时，变换器工作在DCMP o > 1/3P o max时，变换器工作在CCMBCM模式下，最小输入电压时的平均输入电流I in-avg = 13∙ V VVV VV VVV变压器初级临界电流峰值∆I p1 = I pk1 = 2 × V VV−VVVV VVV4.6 计算变压器初级电感量最低输入电压，BCM条件下，最大通时间T on max = 1V V × Dmax变压器初级电感量Lp = V VV VVV × V VV VVV∆V V14.7 选择变压器磁芯基于输出功率和开关频率计算面积乘积，根据面积乘积来选择磁芯AP p = V V × 1062 × V × V V × V V × V V × V V × VK o 是窗口的铜填充系数：取 K o =0.4K c 是磁芯填充系数；对于铁氧体磁芯取 K c =1 Bm 是变压器工作磁通密度，取 B m ≤12 VVVV j 是电流密度，取 j = 4.2A/mm 2考虑绕线空间，尽量选择窗口面积大的磁芯，查表选择Aw 和Ae4.8 计算变压器初级、次级匝数、辅助绕组匝数和气隙长度初级绕组的匝数N p =V in min × t on maxA e ×B m×108增加或者减小匝数只会分别引起磁芯损耗减小或增加在100kHz 条件下，损耗与B2.86成正比，匝数减小5%会使磁芯损耗增加15%次级绕组匝数 N s = N p / N辅助绕组匝数 N cc = ( V cc + 1 ) × N s / ( V o + V F )气隙长度 : l g = 0.4 V × V V × V 2V V4.9 满载时峰值电流CCM 时，T on max 固定不变输入电压不变，BCM 的T on max 等于CCM 的T on max T on max 内，电感电流线形上升增量 ∆I p1 =V VV VVV × V VV VVVV V= ∆I p2低输入电压，满载条件下 P o = 12×η× L p × (I 2pk2 – I 2pk0 ) × f s变压器初级峰值电流 I pk2 =V V / VV VV VVV × V VVV+∆V V224.10 最大工作磁芯密度B maxB max =V V × V VV2V V × V V×108 < B sat如果B max <B sat ，则证明所选择的磁芯通过，否则应重新选择4.11 计算变压器初级电流、副边电流的有效值梯形波电流的中值 ：I a = I pk - ∆V2电流直流分量 ：I dc = D max × I a电流有效值 ： I prms = I a √V VVV电流交流分量 ：I ac = I a √VVV (1−V VVV )4.12 计算原边绕组、副边绕组的线径，估算窗口占有率导线的横截面积自然冷却时，一般取电流密度j = 4A / mm2初级绕组：S p = I prms ( A ) / 4 ( A / mm2 )副边绕组：S s = I srms ( A ) / 4 ( A / mm2 )线径及根数集肤深度δ= 6.61 / √V V cm导线线径不超过集肤深度的2倍，若超过集肤深度，则需多股并绕根据安规要求考虑加一定宽度的挡墙2窗口占有率K0A w≥ N p ×V×V V2+ N s ×V×V V2+ N cc ×V×V VV4.13计算绕组的铜损根据导线的电阻和集肤深度，确定每个绕组的铜损耗总损耗一定要小于预算损耗，温升经验公式∆T ≈800 × V VVVV34 × √V V×V V4.14变压器绕线结构及工艺骨架的选取：累计高度、宽度绕法：初级和次级交错式(三明治)绕法：漏感小5. 设计实例—12W开关电源变压器设计5.1系统输入规格输入电压：90Vac~265Vac输入频率：50Hz输出电压：12V输出电流：1.0A输出功率：Po=12W开关频率：50kHz预估效率：0.75输入最大功率：Pin=16W变压器最大温升：40℃5.2开关管MOSFET和输出整流二极管开关管MOSFET耐压: V mos=600V输出二极管：反向压降V D=100V ( 正向导通压降V F=0.5V )5.3计算变压器匝比0.8 ∙ V D > V in max / N + V o 0.8 × 100 > 375 / N +120.8 ∙ V mos > N ∙ ( V o + V F ) + V in max 0.8 × 600 > N × ( 12 + 0.5 ) +3755.5 < N < 8.4取 N = 65.4 最低输入电压和最大占空比选择C in =22µF 最低输入电压：V in min = √(√VV VVV)2−2 × V VV ( V2 − V V )V VV= √1272−2 ×16 ×7 × 10322 × 10−6≈77V最大占空比 ：Dmax = V ∙ (V V + V V )V ∙ ( V V + V V )+ V VV VVV = 6 × 12.56 ×12.5+77= 0.495.5 计算初级临界电流均值和峰值I in-avg = 13∙ V VV V VV VVV = 163 ×77= 0.07 A∆I p1 = I pk1 = 2 × V VV −VVV V VVV = 2 ×0.070.49= 0.285 A5.6最大导通时间和初级电感量最大导通时间 ： T on max = 1V V× D max = 9.8 VV变压器初级电感量 ： L p = V VV VVV ×V VV VVV ∆V V1= 77 ×9.8 × 10−60.285 ≈ 2.7mH5.7 变压器磁芯面积AP p = 12 × 1062 ×0.75 ×0.42 × 50 × 10×1600 ×4= 0.066 cm 2( 铁氧体磁芯 B sat = 3900G , 取 B m = 1600G )查表EF20 A e = 0.335 cm 2，A w = 0.6048 cm 2AP = A w * A e = 0.202 cm 2 > 0.066 cm 25.8 变压器初级匝数、次级匝数、辅助绕组匝数和气隙长度N p =77 ×9.8 × 10−60.335 ×1600×108 = 140.7 取 N p= 140 TsN s = 140 / 6 = 23.3 Ts 取 N s = 23 TsN cc = 19 × 23 / 12.5 ≈ 35 Tsl g = 0.4V ×33.5 × 14022.6= 0.2 mm5.9 满载时峰值电流、最大工作磁通密度I pk2 = VV / V VVV VVV ×VVVV + ∆VV 2 = 1677 ×0.49+ 0.14 = 0.56 ABmax = VV ×VVV2VV ×VV = 2.6×10−3 × 0.560.335 ×140×108 = 3100G < 3900G5.10 变压器初级电流、副边电流的有效值原边各电流：电流中值I pa = 0.42A 电流有效值I prms = 0.29A电流直流值I pdc = 0.20A 电流交流值I pac = 0.208A副边各电流：电流直流值I sdc = 1A 电流有效值I srms = 1.38A电流中值I sa = 1.92A 电流交流值I ac = 0.959A5.11 计算原边、副边绕组的线径，估算窗口占有率线径及根数集肤深度δ= 6.61 / √V V= 6.61 / √50× 103 = 0.29 cm导线的横截面积：电流密度j = 4.2~5A / mm2初级绕组：S p=0.068mm2→Φ0.25mm ×1P→R DC = 4.523mΩ/cm( 100℃ )副边绕组：S s = 0.328mm2→Φ0.40mm×2P→R DC = 0.892mΩ/cm ( 100℃ )Vcc绕组：S cc = 0.1/4.2 = 0.024mm2→Φ0.1mm×2P窗口占有率：0.4 × 60.48 ≥ 140 ×π× 0.1252 + 23 ×π× 0.22 + 35 ×π×0.08224.2 ≥ 13.6 OK5.12 计算绕组的铜损平均匝长 l av = 23.5 mm各绕组绕线长度：原边 l Np = 140 × 23.5 = 329 cm副边 l Ns = 23 × 23.5 = 54.0 cm各绕组直、交流电阻：原边R pdc =1.45Ω R pac =2.38Ω副边R sdc =0.024Ω R sac =0.038ΩVcc 绕组电流过小，忽略绕组损耗各绕组损耗：P u = 0.30W{V V = V VVVV 2× V VVV + V VVV 2 × V VVV =0.22V V V = V VVVV 2× V VVV + V VVV 2 × V VVV =0.08V5.13 计算绕组的铁损计算铁损：查磁芯损耗曲线，PC40在 ΔB = 0.15T 时为80mW / cm 3 铁损 P Fe = 80 × 1.5 = 0.12 W估算温升总损耗 P loss = 0.12 + 0.30 = 0.42 W经验公式 ∆T ≈ × .343356048 = 22℃ < 40℃设计 OK5.14 变压器绕线结构及工艺绕线宽度高度累计查EF20 Bobbin 绕线宽度W=12.1mm ，高度H=2.9mm0.25mm ，最大外径0.275mm 每层35T ，W1=9.62mm0.40mm ，最大外径0.52mm 每层23T ，W2=11.9mm0.10mm ，最大外径0.13mm 每层35T ，W3=9.1mm(0.1mm×2P)总高度 = 0.275×4 + 0.52 × 2 + 0.13 × 3 + 0.03 × 7 = 2.74 mm绕线结构次级→初级→次级。
30A-24V变压器设计
下面是24V/30全桥变压器的设计过程，第一次做变压器的设计的，肯定有很多疏漏的地方，敬请大家指正，谢谢24V/30A全桥变压器的设计VAC=220V±20%Vo=24VIo=30Af=36KHzη=80%1、输出功率：（输入电压最小时，占空比最大）P 0=ηPin=ηVDCmin×Ipft×DmaxDmax=0.8I rms =√D Ipft(这里是根号D)P O =0.716×VDCmin×Irms2、根据法拉第电磁感应定律：V DC =NP×Ae×（ΔB/ΔT）×10-8当VDC 取VDCmin时，ΔT= 0.8T/2, ΔB=2Bmax式中：Ae单位为cm2，ΔB单位为G3、Aw 磁芯窗口面积，A1, A2分别为初级绕组和次级绕组所占窗口面积，且A1=A2,窗口使用系数为0.4，A1t为初级每匝截面积，单位均为in2N P ×A1t=0.2AwA 1t =Dcma×Irms×π/4×10-6Dcma电流密度，单位为圆密耳每有效值安培。
由此可以得到：P O =(0.0014BmaxfAeAw)/Dcma上式中，Ae , Aw单位均为平方厘米，f单位为赫兹，PO单位为瓦，Bmax单位为高斯，Dcma单位为圆密耳每有效值安培。
在此设计中，取Bmax =800G,f=36KHz，Dcma为500圆密耳每有效值安培，带入上式得：A e Aw=8.929cm4按照所求的的AP值（即Ae Aw）选择磁芯，保留足够的余量，选择TDK的型号为PC40EE55的磁芯EE55的参数为AeAw=13.6764cm4Ae=3.54cm2Aw=3.86cm2Ve=43.7cm3AL=7100±25%nH/N24、确定原边绕组匝数：V DCmin =NP×Ae×(2Bmax/0.4T)×10-8求得NP=34.335、确定副边半绕组的匝数：V O =[(VDCmin-2)×(NS/NP) -0.5]×(2TON/T)V O ~VDCmin×(NS/NP)×(2TON/T)求得NP /NS=5.83结合4、5取NP =36，NS=66、确定原边绕组电流：P 0=ηPin=ηVDCmin×Ipft×DmaxI rms =√D Ipft求得Irms=5.75AIpft=6.432AI PDC =DIpft=5.146AI PAC =√(Irms2-IPDC2 )=2.57A7、确定原边绕组的绕线方式及线圈损耗：穿透深度：Δ=7.65/√f=7.65/√(36×103 )=0.4mm5.75/4=1.44mm2EE55磁芯，窗口高度为18.8×2=37.6mm去掉骨架跟挡墙所占的宽度各约为4mm，绕线高度为30mm（实测骨架的窗口高度为31mm，然后去掉挡墙的高度4mm，绕线高度为27mm，在这里不使用挡墙）变压器采用交错绕法，初级两层，次级12层，初级两层对于初级，每层9匝，每匝所占高度为3.33mm，采用漆包线直径d=0.71mm，d',=0.79mm,截面积为0.396mm2的四根线并绕。
变压器的设计步骤和计算公式ppt课件
5.5×65
=
=
67.75
127
67.75
340
= 0.533A
= 0.199A
= 2.81A
127
2.3 确定磁芯型号尺寸
按照表1，65W可选用每边约35mm的EE35/35/10材料为PC30磁芯磁芯
Ae=100mm2, Acw=188mm2, W=40.6g,
2.4 计算初级电感最小值Lpri
反馈匝数:+12V => Nsn =
+24V => Nsn =
12+0.7 ×3
5+0.7
24+0.7 ×3
5+0.7
(匝)
= 6.68
取7匝
= 13
取13匝
2.9 检查相应输出端电压误差
% =
+12V
+24V
+5V
% =
% =
% =
(
( ×′ − )
V 01 +V D 1
(匝)
1.9 、检查相应输出端的电压误差
( × ′ − )
% =
× %
式中:δVsn% : 相应输出电压精度%。
Vsn : 相应输出电压值。
Nsn : 计算的相应输出电压匝数。
N’sn : 选取的整数相应输出电压匝数。
如果输出电压不能满足规定的精度，可以将主输出绕组Ns1增加一匝，再计算
×−)
.
( −)
(
×−)
.
× %
× % = . %
变压器的设计和计算
变压器的设计和计算一、变压器的设计和计算概述变压器是电力系统中常见的电力设备之一，其主要功能是将高电压传输线路的电能转换为低电压传输给用户。
变压器的设计和计算是确保其安全可靠运行的重要环节，也是实现高效能利用的关键。
二、变压器的参数选择变压器的参数选择是变压器设计的第一步，主要包括电压等级、容量和频率。
电压等级根据供电系统和负载需求来确定，一般选择常用的电压等级。
容量是根据负载功率来选择，一般以负载需求的1.2-1.3倍为设计容量。
频率一般为50Hz或60Hz。
三、变压器的磁路设计变压器的磁路设计是为了达到所需的磁通密度和磁感应强度，以提高变压器的工作效率。
磁路设计中需要确定磁路截面积、磁路长度、磁路材料等参数。
根据磁路设计参数，可以计算出变压器的励磁电流和励磁电压。
四、变压器的绕组设计绕组是变压器的重要组成部分，主要包括高压绕组和低压绕组。
绕组设计需要确定绕组的截面积、绕组的匝数和绝缘材料等参数。
通过绕组设计，可以确定变压器的额定电流和额定电压。
五、变压器的损耗计算变压器的损耗可以分为铁损和铜损两部分。
铁损主要由于磁通产生的涡流损耗和磁通产生的磁滞损耗，可以通过磁通密度和变压器材料的特性曲线来计算。
铜损主要由于电流通过绕组时产生的电阻损耗，可以通过绕组截面积和负荷电流来计算。
六、变压器的冷却方式选择变压器的冷却方式是为了保证变压器能够正常工作，并且使其热量得以散发。
常见的变压器冷却方式有自然冷却、强迫风冷和强迫水冷等。
冷却方式的选择需要考虑变压器容量、工作环境温度和冷却设备的成本等因素。
七、变压器的安全设计变压器的安全设计是为了保证变压器的操作安全和保护设备的安全性。
安全设计主要包括变压器的绝缘设计、安全间隙的设计和避雷器的选型等。
通过合理的安全设计，可以有效地防止变压器因短路或过载等故障导致的损坏和火灾等事故的发生。
综上所述，变压器的设计和计算涉及到多个方面的参数和因素，需要综合考虑各种因素，并按照相关标准和规范进行设计和计算。
开关电源变压器设计资料完整版
开关电源变压器设计开关变压器是将DC 电压﹐通过自激励震荡或者IC 它激励间歇震荡形成高频方波﹐通过变压器耦合到次级,整流后达到各种所需DC 电压﹒变压器在电路中电磁感应的耦合作用﹐达到初﹒次级绝缘隔离﹐输出实现各种高频电压﹒ 目的﹕减小变压器体积﹐降低成本﹐使设备小形化﹐节约能源﹐提高稳压精度﹒ N工频变压器与高频变压器的比较﹕工频 高频E ＝4.4f N Ae Bm f=50HZE ＝4.0f N Ae Bm f=50KHZ N Ae Bm 效率﹕ η=60-80 % (P2／P2+Pm+ P C ) η>90% ((P2／P2+Pm )功率因素﹕ Cosψ=0.6-0.7 (系统100W 供电142W) Cosψ>0.90 (系统100W 供电111W) 稳压精度﹕ ΔU%=1% (U20-U2／U20*100) ΔU<0.2% 适配.控制性能﹕ 差 好 体积.重量 大 小开关变压器主要工作方式一.隔离方式: 有隔离; 非隔离 (TV&TVM11) 二.激励方式: 自激励; 它激励 (F + & IC) 三.反馈方式: 自反馈; 它反馈 (F- & IC) 四.控制方式: PWM: PFM (T & T ON ) 五.常用电路形式: FLYBACK & FORWARD一.隔离方式:二.开关变压器主要设计参数:R DC. L. L K. L DC. TR. IR. HI-POT. IV O-P. Cp. Z. Q.………动态测试参数:Vi. Io. V o. Ta . U. F D max ………….材料选择参数 P. Pc. u i. A L. Ae. Bs …….WIRE: Φ ℃ . ΦI max . HI-POT ……..BOBBIN: UL94 V--O.( PBT. PHENOLIC. NYLON)………. TAPE: ℃ . δh . HI-POT …….. 制程设置要求P N …(SOL.SPC).PN//PN.PN -PN. S N (SOL.SPC).Φn. M tape:δ&w TAPE:δ&w. V ℃……..三.反馈方式:四.控制方式: PWM: PFM脉冲宽度调制 脉冲频率调制五.常用电路形式:单端正激励FORWARD开关变压器主要设计参数静态测试参数:R DC. L. L K. L DC. TR. IR. HI-POT. IV O-P.Cp. Z. Q.………动态测试参数:Vi. Io. V o. Ta. U. F D max………….材料选择参数CORE: P. Pc. u i. A L. Ae. Bs…….WIRE: Φ℃. ΦI max. HI-POT……..BOBBIN: UL94 V--O.( PBT. PHENOLIC. NYLON)……….TAPE: ℃. δh. HI-POT……..制程设置要求..单端反激励FLYBACK 调节TON 使能量守恒定1/2*L P *I PK 2=1/2*L S *I SK 2Ton Br BmI2Bac IdcHBBdcBmBr Toff Bm Br開關變壓器應用磁滯回線描述Bs:飽和磁通(束)密度Br:殘留磁通(束)密度 Hs: 飽和磁場強度Hc:保磁力(矯頑力) Ui:初始導磁率加GAP 曲線Br 下降﹐ΔB 增加傳遞能力增大﹒傳遞磁能區間增加變壓器導通Ton 和截止Toff 的變化单端反激励(Flyback)波形分为:临界状态,非连续状态, 连续状态(常用状态).Po=1／2LI pk2*f (η)Vi min=I pk*Lp／TonPo／Vi min I pk=2Po／D max Vi min ( Po=VoIo)Vi min*Ton=I pk*Lp Lp=Vi min*D max／I pk*fNp=Lp*I pk／Ae*ΔB Np= ΔB*Ig／0.4π*I pkIg=0.4πL p I pk2／Ae*ΔB2Vo+VD=Vimin*(Dmax／1-Dmax)*Ns/NpNs=(V O+V D)*(1-Dmax)*Np／Vi min*D maxDmin=Dmax／(1-Dmax)K+Dmax K=Vi max/Vimin单端反激励(Flyback)设计例题一条件﹕V i =170V－270V ﹐f= 30K HZ V o= 5V, Io=20A, D max=0.45(设计取值)设计﹕1) Vi min=170*1.4-－20=218V, Vi max=270*1.4－20=358VVi min=170*√2-(V D.ΔU) Vi max=270*√2-(V D.ΔU)Vi min=(V iACMIN)2-2Po(1/2fL -tc)2) I pk=2*5*20／218*0.45=2.04A ηCIN Ipk=2Po／DmaxVimin ( Po=V oIo) Po=1／2LI pk2*f (η)3) Lp=218*0.45／2.04*30000=1.6mHLp=Vimin*Dmax ／Ipk*f4) K=358／218=1.64K=Vimax/Vimin5) Dmin=0.45／(1-0.45)*1.64+0.45=0.332Dmin=Dmax／(1-Dmax)K+Dmax6) CORE查表100W 选择EER42／15 Ae=183mm2(1.83cm2) Bs=390mT(3900Gs)Core=g/w(f=20k Hz REF)7) WIRE查表或SΦ=√I/3=√20/3=2.58mm 选"铜箔"为佳.PΦ=√2.04/3=0.82,选0.60X2r2*π(2.58/2)2*3.14=5.225 选择19#,Φ=0.98*7 (0.98/2)2*3.14*7=5.277（4Pin并绕）8) Ig=(0.4*3.14*1.6*10-3*2.042／1.83*19502 )*108=0.12cmIg=0.4πLpIpk2／Ae* ΔB29) Np=1950*0.12／0.4*3.14*2.04=91.32T . Np=(0.0016*2.04／1.83*1950)*108=91.46TNp=ΔB*Ig／0.4π*Ipk Np=Lp*Ipk ／Ae*ΔB10) Ns=(5+1)*(1-0.45)*91／218*0.45=3.06T 11）P=1/2*1.6*2.042*30=96WNs=(V O+V D)*(1-Dmax)*Np／Vimin* Dmax P=1/2LI2*f单端正激励(FORWARD)设计例题一输入电压﹒Vi= 48V (36~60V), 额定输出电压﹒电流﹒V o=5.0V﹒Io=11A 额定输出功率55W. 最大输出功率65Wf=470kHz (450~500 kHz) δmax=0.42 η=82设计步骤: 选择PC50. 3F3. N49等材质选PC50. EPC25.Ae: 46.4mm2. Le: 59.2mm. B S: 3800G S1): Ipk= Ic= 2POUT / Vinmin= 2*65 / 36= 3.6A2): Np= Vinmax*108 / (4FBmax*Ae) 取Bmax=2000G= 60*108 / (4*450K*2000G*0.464)= 4TS, 调整为6TS3): Ns= Np *(Vo+V D) / (Vi*δmax)= 4* (5.5+1)/(36*0.42)= 1.7TS 调整为2TS4): 反馈绕组. N= Np*(15+1) / (36*0.42)= 6*16/(36*0.42)= 6TS5): 选择绕组线径Np: Φ0.1*120CNs: Φ0.1*200CN: Φ0.256): 由于为安全电压.故不须包MARGIN TAPE.单端正激励(FORWARD)设计例题二输入电压﹒Vi= 100V (85V~135V),额定输出电压﹒电流﹒V o=5.0V(4.5-5.5)﹒Io=20Af=200kHz δmax=0.42设计步骤: 选择PC40..TP4等材质选TP4. EE28C.Ae: 87.4mm2. B S: 3800G S 取Bmax=2000G1): T=1/fo=1/200K=5us2): Tonmax=T*Dmax=5*0.42=2.1us3): V2min=(Vo+VL+VF)*T/Tonmax=(5.5+0.2+0.5)*5/2.1=14.8V4): n=V2min/V1min=14.8/100=0.1485): N2=(V2min*Tonmax/Bs*Ae)*104 =(14.8*2.1/2000*87.4)* 104=1.83T︽2T6): N1 =N2/ n=2/0.148=13.5T ︽14TTonmax=(Vo+VL+VF)*T/ V2min=2.09 Dmax= Tonmax/T=2.09/5=0.418︽0.42优化设计举例1）绕线空间设计: 变压器绕线空间设计得好﹐使其耦合传递最佳﹐发挥功率更佳﹐干扰更小﹐例一﹐ETD44A V 音响主功率变压器1－2Φ0﹒35 X725T1－2 Φ0﹒21 X10X2 25T 7－9 Φ0﹒35 X9 5T 7－9 Φ0﹒35 X9 5T2－3 Φ0﹒21 X10X2 25T2－3 Φ0﹒35 X7 25T减小绕线高度﹐对理线较合理﹒例二﹐EI22 DVD 辅助变压器1－X Φ0﹒30 8T1－2 Φ0﹒25 16T 6--8-------------------- 6--8-------------------- 6--9--------------------6--9--------------------X －2 Φ0﹒30 8T1－2 Φ0﹒25 16T 增强耦合性能﹐采用并联绕线﹐合理安排接线工艺﹐减小漏感﹒例三﹐EER28 DVD 主功率变压器3--4 Φ 0.40 25T 17--15 Φ0.40X2 4T 4--2 Φ 0.40 25T 14--13----------------------2--1 Φ 0.40 25T3--4 Φ 0.40 25T 17--15 Φ0.40X5 4T 4--2 Φ 0.40 25T 14--13----------------------2--1 Φ 0.40 25T加大耦合﹐减小漏感﹐提高负载能力﹒17--15 Φ0.40X2 4T随着变压器的小形化﹐可以根据爬电距离来实现安全性能要求﹐设计产品的目的﹐主要满足用户要求﹐符合安全性能规定﹒1﹒干燥空气爬电耐压距离﹕经验距离为1mm /1000V ﹒2﹒TAPE （0﹒025／0﹒065）P －S 三层规定﹕ 1层>4000V 延伸变形后＞1500V ﹒ 3﹒S 线圈－S 线圈之间爬电耐压距离﹕＞1500V＞1.5mm ﹒4﹒边缘胶带MARGINTAPE 爬电耐压距离﹕ 边缘安胶W=3mm 可根据Vi 电压W1.5－2.mm ﹒ 5﹒采用TEX －E 线解决耐压距离﹕ 三重绝缘线 层>6000V 延伸变形后耐压下降﹒6﹒胶带绝缘层解决耐压距离﹕ 胶带村垫SOL 一层SPC 二层﹐反贴胶带等﹒ 7﹒规格耐压条件(3.0KV/60’ 2mA) 制程条件UL3.0KV ＊1.2倍/2’ 2mA ﹒ 8﹒层间耐压要求﹕3）开关变压器的参数分析1.关于集肤效应可选用多股线（满足b>a a=r2πb= r2π*x x= x股线）满足高频负载电流﹐降低变压器温升﹒2. 关于L k与Cp是一对矛盾﹐一般要求变压器平衡L k与Cp参数﹐L k不要追求愈小愈好﹐Cp 的增加会引起噪声的增加﹒开关变压器GAP&L K1﹒气隙GAP 设计大小与所需要的传递能量有关﹐GAP 大气隙长度增加也就是气隙体积增加﹐电感下降﹒GAP 小容易引起电感饱和﹒2﹒气隙GAP传递能量大小与使用的工作频率有关﹐高频时（＞60KHZ ）磁芯损耗加大﹒ 3﹒LEAKAGE 漏感﹕初级绕组P&S 次级主绕组相邻紧密﹐耦合面积大﹐（P ﹒S 夹绕）漏感量小﹒S 次级主绕组如果匝数少﹐疏绕或者增加匝数﹐也可减小漏感量﹒。
变压器设计报告(完整资料).doc
此文档下载后即可编辑变压器设计报告班级：机电0912*名：***指导教师：**同组：郑立伟吴海燕张云丽水职业技术学院2011 年12 月压器计算说明书一、变压器原理变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电变压器原理图流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。
变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。
在发电机中，不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈，均能在线圈中感应电势，此两种情况，磁通的值均不变，但与线圈相交链的磁通数量却有变动，这是互感应的原理。
变压器就是一种利用电磁互感应，变换电压，电流和阻抗的器件。
二、变压器的基本结构变压器的基本结构可分为铁心、绕组、油箱、套筒。
（本次实训实用的只有铁心和绕组）。
1、铁心铁心是变压器的磁路，它分为心柱和铁轭两部分。
心柱上套绕组，铁轭将心柱连接起构成闭合磁路。
为了减少交变磁通在铁心中产生磁滞损耗和涡流损耗，变压器铁心由厚度为0.27MM、0.3MM、0.35MM的冷轧高硅钢片叠装而成。
为了进一步降低空载电流和空载损耗，铁心叠片采用全斜接缝，上层（每层2~3片叠片）于下层叠片接缝错开。
心柱截面是内接于圆的多级矩形，铁轭与心柱截面相等。
2、绕组绕组是变压器的电路部分，它由包有绝缘材料的铜或铝导线绕制而成。
装配时低压绕组靠着铁心，高压绕组套在低压绕组外面，高低绕组间设置有油道或气道，以加强绝缘和散热。
高低压绕组两端到铁轭之间都要衬垫端部绝缘板。
变压器效率与容量经验数据表三、小型变压器设计和计算 材料的计算设输入电压U 1=220V ，输出电压U 2=31V 。
计算输入功率P 1输入功率P2 12/2/0.851222(440)/37202.16122440202.16237.84P P P P P P P WP P P W=η=+==⨯17==-=-=次级电流I2 2202.162 6.52231P I A U ===计算初级电流I1式中，K 1为经验系数，是考虑励磁电流的影响而采用的系数，其值一般可取1.2，变压器容量越小，选取的K 1值越大。
变压器教学设计-完整版公开课教学设计
§变压器主备人：审核人：课时编号：复备时间：上课时间：教学过程教学内容和教师活动学生活动活动目标交流展示根据预习案完成情况，安排学生分组汇报。
注意：（1）学生汇报答案的正误；（2）学生产生的新问题。
下面让学生展开交流探究活动，突破重难点。
学生抢答：电磁感应原理，互感、变压器的构造及原理，变压器的电源是交流的，理想变压器条件及规律培养学生自学能力，加强交流，筛选重难点，提高课堂效率。
演示用手机充电器点亮小灯泡，问：生活中还有哪些涉及到变压器多媒体展示：各种变压器学生观察，举例实验演示，激发学习兴趣，对变压器作用有初步认识展示可拆变压器一名学生在讲台前拆开变压器，变压器构造：闭合铁心，原副线圈。
其他学生观察，补充。
提高学生参与意识教学目标一、知识目标1．了解变压器的构造及其工作原理；2．掌握理想变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系，并能应用它分析解决基本问题。
二、能力目标1．通过探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验，培养学生物理观察能力和正确读数的习惯，并学会处理数据并提高概括能力。
2．从理想变压器概念引入使学生了解物理模型建立的基础和建立的意义。
三、情感目标1．通过原副线圈的匝数与线圈电压关系中体会物理学中的和谐、统一美。
2．让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想。
教学重点变压器的工作原理和规律。
教学难点理解副线圈两端电压是与原线圈频率相同的交变电流，推导变压器原、副线圈电流与匝数的关系教学媒体可拆变压器、变压器8组，手机充电器一个；9只小灯泡、8个学生电源、多用电表16个，导线若干，100Ω变阻器8个师生双边活动细则在铁芯上绕漆包线作副线圈，绕漆包线两端接电流表，改变2总结分析实验数据时，得到变压比公式：)1(2121nnUU=理论分析：由（1）知：升压变压器n2＞n1；降压变压器n2＜n1；各组派代表到前后黑板填写数据，并得出结论)1(2121nnUU=培养学生处理实验数据、分析问题的能力。
开关电源变压器设计(pdf)
开关变压器是将DC 电压﹐通过自激励震荡或者IC 它激励间歇震荡形成高频方波﹐通过变压器耦合到次级,整流后达到各种所需DC 电压﹒变压器在电路中电磁感应的耦合作用﹐达到初﹒次级绝缘隔离﹐输出实现各种高频电压﹒ 目的﹕减小变压器体积﹐降低成本﹐使设备小形化﹐节约能源﹐提高稳压精度﹒ N工频变压器与高频变压器的比较﹕工频 高频 E ＝4.4f N Ae Bm f=50HZ E ＝4.0f N Ae Bm f=50KHZ N Ae Bm 效率﹕η=60-80 % (P2／P2+Pm+ P C ) η>90% ((P2／P2+Pm )功率因素﹕ Cos ψ=0.6-0.7 (系统100W 供电142W) Cos ψ>0.90 (系统100W 供电111W) 稳压精度﹕ ΔU%=1% (U20-U2／U20*100) ΔU<0.2% 适配.控制性能﹕ 差 好 体积.重量 大 小坛开关变压器主要工作方式一.隔离方式: 有隔离; 非隔离 (TV&TVM11) 二.激励方式: 自激励; 它激励 (F + & IC) 三.反馈方式: 自反馈; 它反馈 (F- & IC) 四.控制方式: PWM: PFM (T & T ON ) 五.常用电路形式: FLYBACK & FORWARD一.隔离方式:二.比t开关变压器主要设计参数静态测试参数:R DC. L. L K. L DC. TR. IR. HI-POT. IV O-P.Cp. Z. Q.………动态测试参数:Vi. Io. V o. Ta. U. F D max………….材料选择参数CORE: P. Pc. u i. A L. Ae. Bs…….WIRE: Φ℃ . ΦI max. HI-POT……..BOBBIN: UL94 V--O.( PBT. PHENOLIC. NYLON)……….TAPE: ℃. δh. HI-POT……..制程设置要求P N…(SOL.SPC).PN//PN.PN-PN. S N(SOL.SPC).Φn. M tape:δ&w TAPE:δ&w. V℃……..大比特电子变压器论坛h t t p://bb s.bi g-bi t.co m三.反馈方式:四.控制方式: PWM: PFM脉冲宽度调制 脉冲频率调制变i g -b五.常用电路形式:单端正激励 FORWARD开关变压器主要设计参数静态测试参数:R DC. L. L K. L DC. TR. IR. HI-POT. IV O-P.Cp. Z. Q.………动态测试参数:Vi. Io. V o. Ta. U. F D max………….材料选择参数CORE: P. Pc. u i. A L. Ae. Bs…….WIRE: Φ℃ . ΦI max. HI-POT……..BOBBIN: UL94 V--O.( PBT. PHENOLIC. NYLON)……….TAPE: ℃. δh. HI-POT……..制程设置要求..大比特电子变压器论坛h tt p://bb s.bi g-bi t.co m单端反激励FLYBACK 调节TON 使能量守恒定1/2*L P *I PK 2=1/2*L S *I SK 2加GAP 曲線Br 下降﹐ΔB 傳遞能力增大﹒傳遞磁能區間增加单端反激励(Flyback)波形分为:临界状态,非连续状态, 连续状态(常用状态).Po=1／2LI pk 2*f (η) Vi min =I pk *Lp ／TonPo ／Vi min I pk=2Po ／D max Vi min (Po=VoIo) Vi min *Ton=I pk *Lp Lp=Vi min *D max ／I pk *fNp=Lp*I pk ／Ae*ΔB Np= Δ B*Ig ／ 0.4π*I pkIg=0.4πL p I pk 2／Ae*ΔB 2Vo+VD=Vimin*(Dmax ／1-Dmax)*Ns/NpNs=(V O +V D )*(1-Dmax)*Np ／Vi min * D maxDmin=Dmax ／(1-Dmax)K+Dmax K=Vi max/Vimin大比特电子变ht t p ://b b s .b i g -b单端反激励(Flyback)设计例题一条件﹕V i =170V －270V ﹐f= 30K HZ V o= 5V , Io=20A, D max =0.45(设计取值)设计﹕ 1) Vi min=170*1.4-－20=218V , Vi max=270*1.4－20=358VVi min=170*√2-(V D.ΔU) Vi max=270*√2-(V D .ΔU)Vi min= (V iACMIN )2- 2Po(1/2fL -tc)2) I pk =2*5*20／218*0.45=2.04A ηCIN Ipk=2Po ／DmaxVimin ( Po=V oIo) Po=1／2LI pk 2*f (η) 3) Lp=218*0.45／2.04*30000=1.6mH Lp=Vimin*Dmax ／Ipk*f 4) K=358／218=1.64 K=Vimax/Vimin5) Dmin=0.45／(1-0.45)*1.64+0.45=0.332 Dmin=Dmax ／(1-Dmax)K+Dmax6) CORE 查表100W 选择 EER42／15 Ae=183mm 2(1.83cm 2) Bs=390mT(3900Gs)Core=g/w(f=20k Hz REF)7) WIRE 查表 或S Φ=√I/3=√20/3=2.58mm 选"铜箔"为佳.P Φ=√2.04/3=0.82, 选0.60X2 r 2*π (2.58/2)2*3.14=5.225 选择19#,Φ=0.98*7 (0.98/2)2*3.14*7=5.277（4Pin 并绕）8) Ig=(0.4*3.14*1.6*10-3*2.042／1.83*19502 )*108=0.12cm Ig=0.4πLpIpk 2／Ae* ΔB 29) Np=1950*0.12／0.4*3.14*2.04=91.32T . Np=(0.0016*2.04／1.83*1950)*108=91.46T Np=ΔB*Ig ／ 0.4π*Ipk Np=Lp*Ipk ／Ae*ΔB 10) Ns=(5+1)*(1-0.45)*91／218*0.45=3.06T 11）P=1/2*1.6*2.042*30=96W Ns=(V O +V D )*(1-Dmax)*Np ／Vimin* Dmax P=1/2LI 2*f大比特电子变压器论坛 p ://b b s .b i g -b i t .c o m单端正激励(FORWARD )设计例题一已知条件﹕输入电压 ﹒Vi= 48V (36~60V), 额定输出电压﹒电流﹒V o=5.0V ﹒Io=11A额定输出功率55W. 最大输出功率65W f=470kHz (450~500 kHz) δmax=0.42 η=82 设计步骤: 选择PC50. 3F3. N49等材质选PC50. EPC25. Ae: 46.4mm 2. Le: 59.2mm. B S : 3800G S 1): Ipk= Ic= 2POUT / Vinmin= 2*65 / 36= 3.6A2): Np= Vinmax*108 / (4FBmax*Ae) 取Bmax=2000G = 60*108 / (4*450K*2000G*0.464)= 4TS, 调整为6TS 3): Ns= Np *(Vo+V D ) / (Vi*δmax)= 4* (5.5+1)/(36*0.42)= 1.7TS 调整为2TS4): 反馈绕组. N= Np*(15+1) / (36*0.42)= 6*16/(36*0.42)= 6TS 5): 选择绕组线径 Np: Φ0.1*120C Ns: Φ0.1*200CN: Φ0.256): 由于为安全电压.故不须包MARGIN TAPE.单端正激励(FORWARD )设计例题二 已知条件﹕输入电压 ﹒Vi= 100V (85V~135V),额定输出电压﹒电流﹒V o=5.0V(4.5-5.5)﹒Io=20A f=200kHz δmax=0.42 设计步骤: 选择PC40..TP4等材质选TP4. EE28C. Ae: 87.4mm 2. B S : 3800G S 取Bmax=2000G 1): T=1/fo=1/200K=5us2): Tonmax=T*Dmax=5*0.42=2.1us3): V2min=(Vo+VL+VF)*T/Tonmax=(5.5+0.2+0.5)*5/2.1=14.8V 4): n =V2min/V1min=14.8/100=0.1485): N2=(V2min*Tonmax/Bs*Ae)*104 =(14.8*2.1/2000*87.4)* 104=1.83T ︽2T 6): N1 =N2/ n=2/0.148=13.5T ︽14TTonmax=(Vo+VL+VF)*T/ V2min=2.09 Dmax= Tonmax/T=2.09/5=0.418︽0.42大比特电子变压器论坛 ht t p ://b b s .b i g -b i t .c o m优化设计举例1）绕线空间设计: 变压器绕线空间设计得好﹐使其耦合传递最佳﹐发挥功率更佳﹐干扰更小﹐例一﹐ETD44 A V音响主功率变压器5T 例二﹐16T例三﹐3--417--15 Φ0.40X2 4T 4--2 Φ 0.40 25T 14--13----------------------2--1 Φ 0.40 25T4--2 Φ 0.40 25T14--13----------------------2--1 Φ 0.40 25Tc om加大耦合﹐减小漏感﹐提高负载能力﹒17--15 Φ0.40X2 4T随着变压器的小形化﹐可以根据爬电距离来实现安全性能要求﹐设计产品的 目的﹐主要满足用户要求﹐符合安全性能规定﹒1﹒干燥空气爬电耐压距离﹕ 经验距离为1mm /1000V ﹒2﹒TAPE （0﹒025／0﹒065）P －S 三层规定﹕ 1层>4000V 延伸变形后＞1500V ﹒ 3﹒S 线圈－S 线圈之间爬电耐压距离﹕ ＞1500V ＞1.5mm ﹒4﹒边缘胶带MARGINTAPE 爬电耐压距离﹕ 边缘安胶W=3mm 可根据Vi 电压W1.5－2.mm ﹒ 5﹒采用TEX －E 线解决耐压距离﹕ 三重绝缘线 层>6000V 延伸变形后耐压下降﹒6﹒胶带绝缘层解决耐压距离﹕胶带村垫SOL 一层SPC 二层﹐反贴胶带等﹒ 7﹒规格耐压条件(3.0KV/60’ 2mA) 制程条件UL3.0KV ＊1.2倍/2’ 2mA ﹒ 8﹒层间耐压要求﹕有关﹒子c o m3）开关变压器的参数分析1.关于集肤效应可选用多股线（满足b>a a=r2πb= r2π*x x= x股线）满足高频负载电流﹐降低变压器温升﹒2. 关于L k与Cp是一对矛盾﹐一般要求变压器平衡L k与Cp参数﹐L k不要追求愈小愈好﹐Cp 的增加会引起噪声的增加﹒开关变压器GAP&L K1﹒气隙GAP设计大小与所需要的传递能量有关﹐GAP大气隙长度增加也就是气隙体积增加﹐电感下降﹒GAP小容易引起电感饱和﹒2﹒气隙GAP传递能量大小与使用的工作频率有关﹐高频时（＞60KHZ）磁芯损耗加大﹒3﹒LEAKAGE漏感﹕初级绕组P&S次级主绕组相邻紧密﹐耦合面积大﹐（P﹒S夹绕）漏感量小﹒S次级主绕组如果匝数少﹐疏绕或者增加匝数﹐也可减小漏感量﹒。
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追求卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新
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第一篇 设计变压器的准备工作
一 设计变压器应该注意的问题
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第一篇 设计变压器的准备工作
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第一篇 设计变压器的准备工作
二 - 2 每柱容量 的计算
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第二篇 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择
二 - 3 每柱容量 的经验计算
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第二篇 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择
三 铁芯柱截面积的选择 铁芯截面积及相关参数选择通常在经验表格中选取
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第三篇 变压器高、低压绕组计算
二 - 3 磁通密度与磁通的计算
二 - 4 高压（中压）绕组匝数计算
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第三篇 变压器高、低压绕组计算
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第二篇 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择
一 影响铁芯直径选择的主要因素
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第二篇 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择
二 铁芯直径的计算 二 - 1 铁芯直径的计算公式
空载损耗与空载电流........................64 变压器油箱结构设计.........................77 变压器绝缘设计.............................104
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第一篇 设计变压器的准备工作
第三篇 变压器高低压
卓越 臻于至善 洞察需求 不懈创新
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分目录—变压器高、低压绕组计算
目录
一 初算每匝电压....................................23 二 高、低压绕组匝数计算及电压比校核................24 三 电流密度与导线规格选择..........................30 四 绕组型式选择....................................35 五 绕组轴向、辐向、窗高及绝缘半径计算..............37 六 导线电阻与重量计算..............................41 七 线圈电阻损耗、负载损耗..........................51
择
第二篇 变压器铁芯直径计算 及铁芯柱截面积选择
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分目录— 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择
目录
一 影响铁芯直径选择的主要因素...................15 二 铁芯直径的计算...............................16 三 铁芯柱截面积的选择...........................18
二 设计变压器一般程序
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第一篇 设计变压器的准备工作
三 电力变压器技术参数确定
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第一篇 设计变压器的准备工作
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第一篇 设计变压器的准备工作
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第三篇 变压器高、低压绕组计算
一 初算每匝电压
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第三篇 变压器高、低压绕组计算
二 高、低压绕组匝数计算及电压比校核 二 - 1 低压绕组匝数计算
二 - 2 计算实际的每匝电势
四 变压器电压、电流计算
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第一篇 设计变压器的准备工作
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第一篇 设计变压器的准备工作
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第二篇 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选
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第二篇 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择
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第二篇 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择
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第三篇 变压器高、低压绕组计算
变压器设计
2014年
主讲：
总 目 录—中小型变压器设计
第一篇 第二篇 第三篇 第四篇 第五篇 第六篇 第七篇
目录
设计变压器准备工作.........................3 变压器铁芯直径计算及铁芯柱截面积选择.......13 变压器高、低压绕组计算.....................21 变压器短路阻抗计算.........................54
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第三篇 变压器高、低压绕组计算
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第三篇 变压器高、低压绕组计算
二 - 5 电压比校核
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第一篇 设 计 变压器
准备工作
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分目录— 设计变压器的准备工作
目录
一 设计变压器应该注意的问题...................5 二 设计变压器一般程序.........................7 三 变压器技术参数确定.........................8 四 变压器电压、电流计算.......................10