半桥变压器设计步骤

合集下载

半桥开关电源变压器设计方案

性能
冰箱

• 为设备提供稳定、可靠
空调
的电源
• 提高设备的能效、环保
性能

• 为设备提供稳定、可靠
的电源
• 提高设备的能效、环保
性能
谢谢观看
THANK YOU FOR WATCHING
CREATE TOGETHER
• 实现设备的自动化、智能化控制
家用电器
• 电视、空调、冰箱等
• 提高设备的能效、环保性能
半桥开关电源变压器的发展趋势

高效率
• 优化磁芯、绕组的设计
• 提高开关管的工作频率
小型化
• 采用高磁导率的磁芯材料
• 优化绕组的排列方式
绿色环保
• 采用无铅、环保的材料
• 提高设备的能效性能

⌛️
02
半桥开关电源变压器的设计原理
常规测试
• 直流输出电压、电流、功率等测试
• 交流输入电压、电流、功率等测试
性能测试
• 效率、损耗、绝缘性能等测试
• 负载、短路、过载等条件下的测试
半桥开关电源变压器的故障诊断与排除
故障诊断
故障排除
• 通过测试数据、现象进行分析
• 对故障部位进行维修、更换
• 判断故障类型、部位
• 进行调试、测试，确保设备正常运行
半桥开关电源变压器的安全设计
绝缘性能
• 采用绝缘材料，保证绕组与磁芯之间的绝缘
• 考虑绕组、磁芯的耐压性能
散热性能
• 采用散热材料，保证设备的正常运行
• 考虑散热、通风设计，提高散热效果
抗震动性能
• 采用抗震动材料，保证设备在振动环境下的稳定运行
• 考虑设备结构、安装方式等因素

半桥LLC变压器的设计

半桥LLC变压器的设计
引言：
设计目标：
设计步骤：
下面是半桥LLC变压器的设计步骤：
1.确定输入电压和输出电压：首先，我们需要确定输入电压和输出电
压的数值。

根据应用需求，我们可以通过电压变换比来计算输出电压。

同时，我们还需要考虑输入电压的范围，以确定输入电压的设定。

2.确定功率需求：根据设计需求，我们可以计算出所需的功率。

功率
是变压器设计中一个非常重要的参数，因为它决定了变压器的大小和能效。

3.制定电路拓扑：在半桥LLC变压器设计中，需要选择适当的电路拓扑。

常见的拓扑选择包括全桥、半桥、LLC，并根据设计需求选择合适的
拓扑。

4.计算变压器参数：根据电路拓扑和设计需求，我们可以计算出变压
器的参数，包括变比、电感值和损耗等。

这些参数对于变压器的设计和性
能至关重要。

5.选择材料：根据设计需求和参数计算结果，选择适当的材料。

材料
的选择包括铁芯材料、线圈绝缘材料和绕组材料等。

6.进行热设计：在高功率变压器的设计中，热管理是至关重要的。

通
过进行热设计，包括散热器、冷却风扇和热导管等，可以确保变压器的稳
定性和长寿命。

7.进行模拟和测试：在设计完成后，进行模拟和测试以验证设计的性能和可靠性。

这可以通过电路仿真软件和实际硬件测试来完成。

总结：
半桥LLC变压器的设计过程包括确定输入电压和输出电压、确定功率需求、制定电路拓扑、计算变压器参数、选择材料、进行热设计和进行模拟和测试等步骤。

通过合理的设计和参数选择，可以设计出高效能的半桥LLC变压器，满足各种电源设计需求。

半桥式开关电源设计

半桥式开关电源设计半桥式开关电源是一种常见的开关电源拓扑结构，广泛应用于电子设备中。

在半桥式开关电源中，将整个电源线路分为两个部分，每个部分分别由一个开关管和一个变压器组成。

这种设计能够提高电源的效率和功率密度，同时减少传导和辐射干扰。

1.选择开关管和变压器：开关管应具有较低的导通压降和开关损耗，以提高电源的效率。

变压器的选择应考虑到输入和输出电压的比例，同时保证在额定功率下具有足够的绝缘和耐压性能。

2.设计谐振网络：为了减少开关管的开关损耗和变压器的电流冲击，通常在输入端设置一个谐振网络。

谐振电容和电感的选择应确保在整个工作频率范围内实现临界谐振。

3.选择电源控制芯片：电源控制芯片是半桥式开关电源的核心组件，负责监测输入和输出电压，并根据需求控制开关管的导通和关断。

选择合适的电源控制芯片应考虑到电源的额定功率、工作频率和保护功能等。

4.控制策略设计：半桥式开关电源的控制策略包括电源开关频率调制和输出电压调节。

电源开关频率调制通过调整开关管的导通时间来实现，可以根据负载需求进行动态调整。

输出电压调节通常采用反馈控制，通过监测输出电压并调整开关管的导通时间来实现。

5.保护电路设计：保护电路是半桥式开关电源设计中不可或缺的部分，可以确保电源在故障情况下自动断开。

常见的保护电路包括过电流保护、过温保护和过压保护等。

6.PCB布局和散热设计：半桥式开关电源的布局和散热设计对电源的性能和可靠性有重要影响。

合理的PCB布局可以减少电源线路的互感和耦合，同时提供良好的散热通道，确保开关管和变压器的温度在可控范围内。

以上是半桥式开关电源设计的基本步骤，其中每个步骤都需要深入研究电源的性能需求和器件的选型。

在设计过程中还需要进行电源的仿真和测试，以确保设计的可靠性和稳定性。

同时，还需要考虑到电源的EMC（电磁兼容）设计，以减少传导和辐射干扰对其他设备的影响。

总之，半桥式开关电源的设计是一个综合性的工程，需要仔细考虑电源的性能需求和设计要求，选择合适的器件和控制策略，进行合理的布局和散热设计。

半桥电源驱动变压器设计

高频化技术
• 提高开关频率，减小变压器体积
• 提高变压器的工作效率，降低能耗
集成化技术
• 将变压器与其他电路集成在一起，提高系统性能
• 降低系统成本，提高可靠性
智能控制技术
• 采用数字控制技术，提高变压器的自适应性和可靠
性
• 实现变压器的远程监控和故障诊断
半桥电源驱动变压器的产业发展与市场前景
产业发展趋势
S M A RT C R E AT E
半桥电源驱动变压器设计全面解析
CREATE TOGETHER
01
半桥电源驱动变压器的基本原理与应用场景
半桥电源驱动变压器的结构及工作原理
半桥电源驱动变压器的结构
半桥电源驱动变压器的工作原理
• 由两个线圈、铁芯和输出端组成
• 当电源电压施加到线圈上时，产生磁场
• 材料性能：影响变压器的性能和质量
• 工艺参数：影响变压器的性能和稳定性
• 制造环境：影响变压器的可靠性和寿命
变压器的质量检测与评估方法
变压器的质量检测方法
变压器的质量评估方法
• 电气性能测试：测量输出电压、电流、功率等
• 性能指标评估：评估变压器的转换效率、输出稳定性等
• 磁性能测试：测量磁导率、磁饱和度、磁损耗等
• 具有磁导率和磁阻，能够产生磁场
• 具有磁饱和和磁滞现象，影响性能
• 具有磁损耗，包括磁滞损耗和涡流损耗
磁性材料的分类
• 铁磁材料：如铁、硅钢片等，具有较高的磁导率和磁饱和度
• 非铁磁材料：如钴磁体、钕磁体等，具有较高的磁能积和矫顽力
• 软磁材料：如纳米晶软磁材料等，具有低磁损耗和高磁导率
磁性材料在半桥电源驱动变压器中的应用
• 高性能、高效率、环保型变压器成为主流

半桥llc变压器共模干扰建模与屏蔽层设计

半桥llc变压器共模干扰建模与屏蔽层设计半桥LLC变压器共模干扰建模与屏蔽层设计引言：随着电子设备的快速发展，电磁兼容性（EMC）问题变得越来越突出。

共模干扰是一种常见的EMC问题，它会对电路的性能和稳定性造成负面影响。

为了解决共模干扰问题，设计工程师需要进行建模和屏蔽层设计。

本文将探讨半桥LLC变压器共模干扰的建模方法以及屏蔽层设计。

一、半桥LLC变压器共模干扰建模半桥LLC变压器是一种常用的电源变压器，广泛应用于电力电子领域。

在工作过程中，由于电源电压的高频切换，会引发共模干扰。

共模干扰是指电路中两个信号引起的干扰信号在地线上形成的电压。

为了建立半桥LLC变压器的共模干扰模型，我们可以按照以下步骤进行：1. 首先，需要确定共模干扰的来源。

共模干扰可以来自于电源、开关器件以及其他电路元件。

通过仔细分析电路结构和信号路径，可以确定共模干扰的主要来源。

2. 其次，需要建立共模干扰的传导路径。

共模干扰的传导路径包括电源线、地线以及信号线等。

通过分析电路的物理结构和布局，可以确定共模干扰的传导路径。

3. 然后，需要建立共模干扰的耦合模型。

共模干扰的耦合模型可以分为电容耦合、电感耦合和电阻耦合等。

根据具体情况，可以选择合适的耦合模型进行建模。

4. 最后，需要进行共模干扰的仿真和分析。

通过使用电磁场仿真软件，可以模拟共模干扰的传输和耦合过程，进一步分析共模干扰的影响和控制方法。

二、屏蔽层设计屏蔽层是减小共模干扰的重要手段之一。

通过合理的屏蔽层设计，可以有效地阻止共模干扰信号的传播和耦合。

以下是一些常见的屏蔽层设计方法：1. 选择合适的屏蔽材料。

屏蔽材料应具有良好的导电性和磁性，以便有效地吸收和屏蔽共模干扰信号。

常用的屏蔽材料包括金属板、导电涂层和磁性材料等。

2. 设计合理的屏蔽结构。

屏蔽结构应具有良好的接地连接，以便将共模干扰信号有效地引导到地线上。

同时，屏蔽结构的物理结构和布局应尽量减少共模干扰信号的传导路径。

一种半桥式变换器设计及仿真分析

引言：随着电力电子技术的广泛应用，越来越多的电子设备需要交流电压转换成为直流电压才能正常工作，因此交流电压到直流电压的变换器在各种电子设备中具有重要的地位。

半桥式变换器是直流电压变换的一种常见方案，它具有简单、可靠、成本低等优势，受到广泛关注。

本文通过对半桥式变换器的设计与仿真分析，系统介绍半桥式变换器的工作原理、设计流程、MATLAB 仿真和硬件实现，旨在对电力电子工程师和研究人员提供帮助和指导。

一、半桥式变换器的工作原理半桥式变换器从AC 电源输入处采集交流电压，并经过一个整流电路变成直流电压，再由MOSFET、IGBT 等器件控制，在变压器的作用下将直流电压变换为不同大小的交流电压。

同时变压器的二次侧根据用途转换为高频、低频、大电流、小电流、高电压等不同的输出信号。

图1 展示了半桥式变换器的基本原理框图。

(图1 半桥式变换器原理框图)半桥式变换器的输出特点取决于所使用的变压器的结构，变压器一般采用软磁材料制成。

高频变压器选用磁性材料，沉底铁心，SOFT 模式，以减小漏感，减小输出电感大小，增加输出电容，提高输出电流能力；中频变形器选用铁氧体磁芯，HARD 模式，以减小头部漏感，保证小信号通路电感，输出电容一般不增加，输出电流能力较高。

二、半桥式变换器的设计流程1.电源首先需根据实际情况选择合适的电源电压和频率，比如常用的220V/50Hz 的交流电源。

2.输出参数根据实际需求，选择输出电压、电流、功率等参数。

3.变压器设计变压器的参数，包括输入电压、输出电压、输出电流等。

4.变频器选用合适的变频器，比如MOSFET、IGBT 等，需满足电源频率和输出电流的要求。

此外，变频器的驱动电路也需要进行设计。

5.控制电路半桥式变换器的控制电路包括PWM 控制电路、保护电路等，其中PWM 控制电路主要包括比例积分控制、PID 控制等。

6.反馈电路反馈电路用于实现反馈控制和保护，如过电流保护、短路保护等。

ahb非对称半桥变压器设计方法

ahb非对称半桥变压器设计方法
非对称半桥变压器是一种常见的变压器拓扑结构，常用于直流-交流（DC-AC）逆变器和电源应用中。

设计非对称半桥变压器需要考虑以下几个方面：
1. 确定变压器的额定功率和输入/输出电压：根据应用需求确定变压器的额定功率和输入/输出电压，这将决定变压器的尺寸和参数。

2. 计算变压器的变比：根据输入/输出电压的比例，计算变压器的变比。

变比可以通过变压器的绕组比例来实现。

3. 计算变压器的绕组参数：根据变比和额定功率，计算变压器的绕组参数，包括绕组匝数、导线截面积和绕组电阻。

4. 选择磁芯材料和尺寸：根据变压器的功率和频率，选择合适的磁芯材料和尺寸。

常用的磁芯材料包括铁氧体和硅钢片。

5. 设计变压器的绕组结构：根据变压器的绕组参数和磁芯尺寸，设计变压器的绕组结构，包括绕组层数、绕组间隔和绕组连接方式。

6. 进行磁路设计和电磁仿真：使用磁路设计软件和电磁仿真工具，进行变压器的磁路设计和电磁性能仿真，以验证设计的合理性和性能。

7. 制造和测试：根据设计结果，制造变压器，并进行必要的测试和验证，确保其满足设计要求和性能指标。

需要注意的是，非对称半桥变压器的设计需要考虑到其特殊的工作方式和应用环境，例如逆变器的开关频率和电流波形等因素。

因此，在设计过程中需要综合考虑这些因素，并进行合适的优化和调整。

第17课_半桥式变压器的设计

性能
磁心工作点的选择往往从磁心的材料，变压器的工作状态，工作频率，输出功率，绝缘耐压等因素来考虑。超微晶合金的饱和磁感应强度Bsat较高约为1.2T，在双极性开关电源变压器的设计中，磁心的最大工作磁感应强度Bmax 一般可取到0.6～0.7T，经特别处理的磁心，Bmax可达到 0.9T。在本设计中，由于工作频率、绝缘耐压、使用环境的原因，把最大工作磁感应强度Bmax定在0.6T，而磁心结构则定为不切口的矩形磁心。这种结构的磁心与环形磁心相比具有线圈绕制方便、分布参数影响小、磁心窗口利用率高、散热性好、系统绝缘可靠、但电磁兼容性较差。
变压器绕组计算
初级匝数： Dmax取50％，Ton=D/f=0.5/(30×103)=16.67µs, 忽略开关管压降，Up1=Ui/2=150V。 N1=Up1×Ton×10-2/2×Bm×Ac=(150×16.67) ×102/(2×0.6×1×1×0.7) = 29.77 （匝）取N1=30匝次级匝数：忽略整流管压降，Up2 = Uo = 2100V。 N2=Up2×N1/Up1=(30×2100)/150= 420 （匝）
磁心的选择与工作点确定
从变压器的性能指标要求可知，传统的薄带硅钢、铁氧体材料已很难满足变压器在频率、使用环境方面的设计要求。磁心的材料只有从坡莫合金、钴基非晶态合金和超微晶合金三种坡莫合金、钴基非晶态合金和超微晶合金材料中来考虑，但坡莫合金、钴基非晶态价格高，约为超微晶合金的数倍，而饱和磁感应强度Bsat却为超微晶合金2/3左右，且加工工艺复杂。因此，综合三种材料的性能比较，见下表，选择饱和磁感应强度Bsst高，温度稳定性好，价格低廉，加工方便的超微晶合金有利于变压器技术指标的实现。
线圈绕制与绝缘

半桥式开关电源变压器参数计算方法

半桥式开关电源变压器参数计算方法半桥式开关电源是一种广泛应用的开关电源拓扑结构，在工业、通信、医疗等领域得到了广泛的应用。

半桥式开关电源变压器的参数计算是设计一个可靠、高效的电源的重要步骤。

以下是半桥式开关电源变压器参数计算方法的详细说明。

第一步：确定输入电压和输出电压在设计半桥式开关电源变压器之前，首先需要确定输入电压和输出电压的数值。

输入电压通常是直流电压，输出电压可以是直流或交流电压，具体根据应用场景来确定。

第二步：计算输出功率根据应用需要以及输出电压和电流确定输出功率。

输出功率是决定变压器参数的重要因素之一第三步：选择变压器的工作频率第四步：计算变压器的变比根据输入电压和输出电压，通过变比的计算来确定变压器的变比。

变比是输入和输出电压之间的比值，可以根据功率和电流的关系得出。

第五步：计算变压器的感应电感感应电感是变压器的一个重要参数，可以通过输出功率的计算得出。

感应电感决定了变压器输出电流的波形。

第六步：计算变压器的铜损和铁损铜损是由变压器的导线电阻引起的损耗，可以通过输入电压和变压器中电流的平方来计算。

铁损是由于铁芯材料磁化和磁交变损耗引起的，可以通过变压器的额定工作频率和铁芯材料的损耗特性来计算。

第七步：选择适当的变压器规格根据前面的参数计算结果，选择合适的变压器规格。

包括输出功率、变压器的尺寸和重量等。

最后，需要进行变压器的热设计，确保变压器在工作过程中能够正常散热，不会因过热而损坏。

综上所述，半桥式开关电源变压器参数的计算包括确定输入和输出电压、计算输出功率、选择工作频率、计算变比、计算感应电感、计算铜损和铁损、选择合适的变压器规格以及进行热设计等步骤。

这些参数计算的准确与否直接影响着半桥式开关电源的性能和稳定性，因此需要仔细考虑每个参数的计算过程。

半桥变压器设计步骤(精)

流
cm
流
cm
N 2
/Wc =37.62%
STEP NO.17 :
Rs1Rs2Rs3
STEP NO.18 :
Pcu =Io 2
*Rs =
W STEP NO.19 :
Pcu=Pcu +Pcu =
W STEP NO .20 :率
%
STEP NO.21 :率
STEP NO.22 :
STEP NO.9 :流度
Vinmax(V:12 Vin(V:12 Vinmin(V:12 Vo(V:5000流Io(A:50.250.18
率f(Hz: D(us:
0.3 Ton(us :
流.路降數:
(10V ,50A 1.11
路降V DF (V :率:路( :2 -流/ 1 -流/ 2 -流/ 3
t ( :
Core
POT Core(狀/ 1 ,金/ 2 , / 3
N 2
=Np* 12+Ns* 22 =
Ap=[(Pt*104/(Kf*Ku*Kj*f*Bm]1/(1-X =
Rs=MLT*Ns*Column C* *10-6 =
Rp=MLT*Np*Column C1* *10-6
=
=Pcu/(Po+Pcu*100 =
: N 2
/Wc < 45%
P =Po/ -Po =
W STEP NO.23 :
W
STEP NO.24 :
W :Pfe=0.287*f 1.448*(10*B2 *10-3*Vol = W :Pfe=0.262*f 1.39*B 2.19 *10-3* Wtfe =
W狀:
Pfe=5.97*f 1.26

半桥变压器设计方案

问题1：原边选用5匝、副边选用4匝时，原边的输入电压只能在50V，超过50后变压器就响，示波器测不到波形，电路最终输出能达到28.
问题2：原边选用11匝、副边选用4匝时，原边的输入电压只能在75V，超过75后变压器就响，示波器测不到波形，电路最终输出能达到28.
问题3：原边选用22匝、副边选用4匝时，原边的输入电压只能在310V，超过310后变压器就响，示波器测不到波形，电路最终输出能达到23，没能达到28V.
半桥高频变压器的AP值计算方法：
直流母线电压Ui的范围为：180-360V
经电容分压后变压器原边输入电压U1：90-180V
输出电压Uo：28V调压精度28±1V
额定输出电流：31.5A
副边电压为：U2=(U0max+UD+UL)/Dmax=（28+1+2）/0.9=35V
——最大输出电压值，为28V；
Kf波形系数，方波取4；
ko绕组ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ铁心窗口中的填充系数，取0.4;
fs开关频率，为100KHz；
Bw铁心在一个工作周期内磁感应强度的变化范围，取150*10-3；
J变压器绕组导体的电流密度，一般取2~5A/mm2，计算时取5A/mm2=4*106A/m2。
开关电源变压器工作时对磁芯所需的功率容量即为变压器的计算功率，其大小取决于变压器的输出功率和整流电路的形式。变换器输出电路为全波整流，带中心抽头，变压器效率取0.85，因此
=
可以得到PT=3555.9W，代入式4-16可得到AP≥29627㎜2。查阅磁性元件手册，选择EE55/55/28/21型铁氧体材料。该型磁芯Ae=352㎜2，Aw=386㎜2，AP=Ae*Aw=135991㎜2，完全符合要求。

半桥LLC变压器的设计

1．8．1 半桥LLC 变压器的设计第一步计算输出电路的交流电阻。

对于谐振正弦电流，在全波桥式电路中，有效值电流为：o rms ac I I 22)(π=考虑到方波的基频分量，有效电压值：o rms ac V E 22)(π=因此，输出交流电阻表示为：L O O RMS ac RMS ac ac R I V I E R 22)()(88ππ=== 第二步计算半桥LLC 变压器的匝比。

)(*2*)2/()*2/()()2/(d o in d o in V V D V D V V V n +=+= 由于半桥LLC 谐振变换的占空比D 为固定值近似50％，则)(2*2*)2/(d O in d o in V V V V V D V n +=+= 第三步，计算变压器副边阻抗等效到原边的阻抗。

ηπ228n R Z L pri =第四步，LLC 谐振电路的Q 值（品质因素）和k(初级电感量和谐振电感的关系)。

副边二极管导通时，谐振电路的Q 值（品质因数）：pri priOZ Cr Lr Z Z Q == r pL L k = (k 选4，3～7之间可以接受)，k 值选大，会增大频率范围，较小的k 值可以减小频率范围，但是轻载效率较低。

）第五步，计算半桥LLC 谐振参数Lr,Cr,Lp 。

正常工作时，据经验选择k=4,Q=1。

1===pri priOZ Cr Lr Z Z Q ，即 22228(ηπn R Z C L L pri r r == （1－142）设谐振频率为100k ，则 k C L r r 10021=π (1-143)由1－142，1－143联立，即可算出Lr,Cr 的值。

根据4==k L L r p，即可求出Lp 的值。

第六步，计算变压器匝数，原边匝数Np ，副边匝数Ns 。

Ae B T D V Ae B t V N in in P ***)2/(**)2/(∆=∆∆=对于半桥谐振LLC 变换，占空比D 为0.5，则上式可以变成：AeB T V N in P **4*∆= 其中，B ∆为半个周期内磁芯的磁感应强度变化量（B ∆的变化与励磁电流ilm 的变化趋势一致，在半周期内磁感应强度会从－Bmax 变化到＋Bmax ，因此max 2B B=∆），Ae 为磁芯的截面积。

半桥变压器制作举例

0.31
φ1.2 6*φ0.5
27.5
5.5
φ1.6 10*φ0.5
A Iprms = 2*Po / η / VIN(min)
mm2 Awp = Iprms / J(J電流密度 A / cm2 (300~500))
mm
查漆包线附录接近取值可得
mm
经计算可选
A
mm2 Awp = Iomax / J(J電流密度 A / cm2 (300~500))
2.0128
148 136
cm4 AP=(Pt*10000)/(2*Bm*Fsw*J*Ku) < AW*Ae 所选磁心容量要大于估算容量.此例取EC40 Ap=2.5894cm4
mm2
mm2
60 410
0.136666667
21.6 2.2 0.4 500
mT
mT
PC40磁材料Bs=390mT,Br=60mT,不同磁材料，不同磁通密度）
半桥变压器主要参数的计算
指标:输入:230Vac(198Vac~264Vac) 输出:电压13.5V,电流25A
现在决定用EC40的变压器,温升最好能在100℃以内,电路结构是半桥(无PFC电路),频率:75K
1:根据功率选择磁芯EC40 2:计算变压器一次匝数Np=20 3:计算变压器一次线径φp=? 4:计算变压器二次匝数Ns=2 5:计算变压器二次线径φs=? 提供EC40(PC40磁材料)变压器的
1、输入输出条件
参数 Vin(min)最小输入AC电压
Vmin最小的DC电压 Vo1(输出电压)
Vd(Vd=1V(输出二极管上的压降) Vo1max输出最大电压 Io1输出电流 Io1max输出最大电流 Vo2(输出电压)

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。

半桥变换器设计

带入数值计算得所需的总圆密耳数为2906.
4、次级绕组匝数和线径的选择
由式2.1
Nm 2Ton Vm [(Vdc 1)( ) 0.5] NP T
Nm ( VmT NP 0.5) 2Ton Vdc 1
可知
其中，Ton=0.8T/2，Vm=12V，式中的(Vdc-1)为(Vdc-1)/2。带入数值计算可得次级绕组匝数Nm=2。次级半绕组的电流有效值 Is(rms) =Idc D Idc 0.4 0.632Idc ，则电流密度为500圆密耳每有效值安培的绕组所需圆密耳数为 500×0.632Idc=316I为80%，则有初级电流Ipft为
Ipft = 3.13P0 Vdc
半桥拓扑初级电流有效值Irms为
Irms =Ipft 0.8T/T 2.79P0 Vdc
取电流密度为500圆密耳每有效值安培，则所需的总圆密耳数为
500 2.79P0 1395P0 Vdc Vdc
2、初级绕组匝数选择
根据法拉第定律
E NAe (dB / dt ) 108
Np ETon 108 Ae dB
可计算初级绕组线圈匝数
其中E为直流输入电压，为了保证一个周期内磁心可以复位，且不会造成同一桥臂开关管的同时导通，在直流输入电压选择其最小值 E，反馈环增大Ton以保证输出电压Vm恒定时，必须限制导通时间不会超过半周期的80%，也即上式中Ton 为 0.8T/2。所给输入交流电压为220V，波动10%，经整流的直流电压为320V， Vdc=320×(1-10%)V，半桥变换电路变压器最小输入直流电压E=(Vdc/2)-1。半桥变换器磁通摆幅dB由于其磁心工作与磁滞回线的第一、三象限，故取其峰值磁密期望值（频率低于50KHz时选用1600G）的两倍即3200G。带入数值计算可得初级绕组线圈匝数为16。

变压器的设计步骤和计算公式

变压器的设计步骤和计算公式变压器是用来改变交流电压的设备，它是电力系统中重要的组成部分。

变压器的设计步骤和计算公式包括以下几个方面：1.确定变压器的额定容量：变压器的额定容量是指它所能传递的最大功率。

根据电源的类型和负载的需求，确定所需的变压器容量。

2.确定变比和绕组类型：根据输入电压和输出电压的关系确定变压器的变比。

可以选择或设计合适的绕组类型，包括单相或三相绕组。

3.确定变压器的谐振频率：根据变压器的铁芯材料和绕组参数，计算变压器的谐振频率。

谐振频率是指变压器在特定频率下的最佳工作效率。

4.计算变压器的型号和数量：根据负载需求和变压器容量，计算所需的变压器型号和数量。

5.设计变压器的铁芯：根据变压器容量和谐振频率，确定变压器铁芯的尺寸和材料。

根据铁芯尺寸计算所需的绕组参数。

6.设计变压器的绕组：根据变压器铁芯的尺寸和绕组参数，计算绕组的匝数、线径和绕组类型。

根据绕组参数和电源电压，计算绕组匝数和绕组线径。

7.计算变压器的损耗和效率：根据变压器的绕组参数和电源电压，计算变压器的铜损和铁损。

根据损耗计算变压器的效率。

8.检查并优化设计：检查设计和计算结果，确保变压器能够满足负载需求，并根据需要进行优化。

变压器的一些计算公式如下：1.变比计算公式：变比=输入电压/输出电压2.铜损计算公式：铜损=输入电流²×绕组电阻3.铁损计算公式：铁损=变压器容量×铁损系数4.效率计算公式：效率=（变压器容量-铁损）/输入功率×100%以上是变压器设计的一般步骤和一些常用的计算公式。

实际设计中可能还需要考虑其他因素，如绝缘、温度等。

设计变压器需要综合考虑各种因素，确保变压器在使用过程中能够稳定高效地运行。

变压器设计步骤及变压器匝数计算公式

变压器设计步骤及变压器匝数计算公式变压器是电力系统中常用的电力设备，用于改变交流电的电压。

设计一个合适的变压器需要经过一系列的步骤，并根据变压器的参数来计算匝数。

一、变压器设计步骤：1. 确定变压器的额定容量和变比：根据电力系统的需求和负载情况，确定变压器的额定容量和变比。

额定容量是指变压器能够持续供应的功率，通常以千伏安（kVA）为单位。

变比是指变压器的输入电压与输出电压之间的比值。

2. 确定变压器的类型和冷却方式：根据电力系统的需求和使用环境，选择合适的变压器类型和冷却方式。

常见的变压器类型有油浸式变压器和干式变压器，冷却方式有自然冷却和强迫冷却。

3. 计算变压器的主要参数：根据变压器的额定容量和变比，计算变压器的主要参数，包括一次侧和二次侧的电压、电流、匝数和线圈截面积等。

4. 设计变压器的线圈：根据变压器的参数和设计要求，设计变压器的一次侧和二次侧的线圈。

线圈的设计包括匝数计算、线径选择、绕组方式确定等。

5. 设计变压器的铁芯：根据变压器的参数和设计要求，设计变压器的铁芯。

铁芯的设计包括磁路计算、铁芯截面积选择、铁芯材料选择等。

6. 进行变压器的热设计：根据变压器的参数和设计要求，进行变压器的热设计。

热设计包括散热面积的计算、温升的估算等。

7. 进行变压器的机械设计：根据变压器的参数和设计要求，进行变压器的机械设计。

机械设计包括变压器的外形尺寸、重量、安装方式等。

8. 进行变压器的绝缘设计：根据变压器的参数和设计要求，进行变压器的绝缘设计。

绝缘设计包括绝缘材料选择、绝缘距离计算、绝缘强度验证等。

9. 进行变压器的试验和验证：根据变压器的设计要求，进行变压器的试验和验证。

试验和验证包括绝缘电阻测试、绝缘强度测试、负载测试等。

二、变压器匝数计算公式：变压器的匝数计算是变压器设计中的重要环节，直接影响变压器的性能和效率。

变压器匝数的计算公式如下：一次侧匝数 N1 = (V2 * I2) / (V1 * I1)其中，N1为一次侧匝数，V1为一次侧电压，I1为一次侧电流，V2为二次侧电压，I2为二次侧电流。