变压器的设计过程包括五个步骤确定原副边匝数比

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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

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。

变压器的设计计算方法

变压器的设计计算方法

变压器的设计计算方法变压器是电力系统中常用的电气设备,用来实现电能的传输和变换。

设计一个变压器需要考虑多种因素,包括预期的功率大小、电流密度、电压比、损耗和效率等。

下面将详细介绍变压器的设计计算方法。

1.确定设计参数:在设计变压器之前,需要明确需要满足的设计参数。

这包括输入和输出的电压、额定功率、频率等。

同时还需要了解电力系统的电压等级和标准,以确保变压器的设计符合系统要求。

2.计算变压器的额定功率:变压器的额定功率是指变压器能够输送的最大功率。

一般来说,额定功率可以通过下式计算得到:额定功率=输出电压×额定电流其中,额定电流可以通过下式计算得到:额定电流=额定功率/输入电压3.计算变压器的线圈匝数:线圈匝数的选择是决定变压器变比的重要因素。

通常情况下,变压器的线圈匝数比根据输入和输出电压的比例确定。

可以使用下式计算线圈匝数比:线圈匝数比=输入电压/输出电压4.确定变压器铁芯尺寸:变压器的铁芯尺寸是变压器的一个关键参数,直接影响变压器的功率和损耗。

选择合适的铁芯尺寸需要考虑到磁通密度、饱和磁感应强度和铁芯截面积等因素。

一般来说,可以使用下式计算铁芯截面积:铁芯截面积=额定功率/(线圈匝数×磁通密度×频率×磁通波动系数)5.计算变压器的损耗和效率:变压器的损耗和效率是设计中需要重点考虑的因素。

变压器的总损耗可以分为载流损耗和空载损耗两部分。

载流损耗是指变压器在额定电流下的功率损耗,可以通过下式计算得到:载流损耗=额定电流²×电阻总和空载损耗是指变压器在没有负载时的功率损耗,可以通过下式计算得到:空载损耗=铁芯损耗+线圈损耗其中,铁芯损耗可以通过下式计算得到:铁芯损耗=铁芯重量×铁芯材料的比热损耗系数线圈损耗可以通过下式计算得到:线圈损耗=线圈总重量×线圈材料的比热损耗系数变压器的效率可以通过下式计算得到:效率=(额定功率-损耗)/额定功率6.进一步优化设计:在上述基本设计计算完成之后,可以根据需要对变压器的设计进行进一步优化。

反激式开关电源变压器设计步骤(重要)

反激式开关电源变压器设计步骤(重要)

反激式开关电源变压器设计反激式变压器是反激式开关电源的核心,它决定了反激式变换器一系列的重要参数,如占空比D ,最大峰值电流,设计反激式变压器,就是要让反激式开关电源工作在一个合理的工作点上。

这样可以让其发热量尽量小,对器件的磨损也尽量小。

同样的芯片,同样的磁芯,若是变压器设计不合理,则整个开关电源性能会有很大的下降,如损耗会加大,最大输出功率会下降.设计变压器,就是要先选定一个工作点,在这个点就是最低的交流输入电压,对应于最大的输出功率。

第一步,选定原边感应电压V OR 。

这个值是有自己来设定的,这个值就决定了电源的占空比.可能朋友们不理解什么是原边感应电压。

我们分析一个工作原理图。

当开关管开通的时候,原边相当于一个电感,电感两端加上电压,其电流值不会突变,而线性上升:I 升=Vs*Ton/L 。

这三项分别是原边输入电压,开关开通时间和原边电感量。

在开关管关断的时候,原边电感放电,电感电流会下降,此时有下降了的电流:I 降=V OR *T OFF /L 。

这三项分别是原边感应电压(即放电电压)、开关管管段时间和电感量。

经过一个周期后,原边电感电流会回到原来的值,不可能会变,所以有:Vs *T ON /L=V OR *T OFF /L 。

即上升了的等于下降了的。

上式中用D 来代替T ON ,用(1-D )来代替T OFF .移项可得:D=V OR /(V OR +Vs)。

这就是最大占空比了.比如说我设计的这个变压器,我选定电感电压V OR =20V ,则Vs 为24V ,D=20/(20+24)=0。

455。

第二步,确定原边电流波形的参数原边电流波形有三个参数,平均电流,有效值电流,峰值电流,首先要知道原边电流的波形,原边电流的波形如下。

这是一个梯形波横向表示时间,总想表示电流大小,这个波形有三个值,一个是平均值I 平均,二是有效值I ,三是峰值Ip 。

首先要确定平均值I 平均:I 平均=Po/(η*Vs )。

反激变压器设计过程

反激变压器设计过程

反激变压器设计过程电源参数根据功率、输入输出的情况,我们选择反激电源拓扑。

反激式变压器的优点有: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。

设计步骤:1、决定电源参数。

2、计算电路参数。

3、选择磁芯材料。

4、选择磁芯的形状和尺寸。

5、计算变压器匝数、有效气隙电感系数及气隙长度。

6、选择绕组线圈线径。

7、计算变压器损耗和温升。

原理图步骤一、确定电源参数:(有些参数为指标给定,有些参数从资料查得)注:电流比例因数:纹波比例,在重载和低收入情况下的纹波电流和实际电流的比例。

步骤二、计算电路参数:最低直流输入电压:Z为损耗分配因数,如果Z=1.0表示所有损耗都在副边,如果Z=0表示所有的损耗都在原边,在这里取Z=0.5表示原副边都存在损耗。

步骤三、选择磁芯材料:铁氧体材料具有电阻率高,高频损耗小的特点,且有多种材料和磁芯规格满足各要求,加之价格较其它材料低廉,是目前在开关电源中应用最为广泛的材料。

同时也有饱和磁感应比较低,材质脆,不耐冲击,温度性能差的缺点。

采用的是用于开关电源变压器及传输高功率器件的MnZn功率铁氧体材料PC40,其初始磁导率为2300±25%,饱和磁通密度为510mT(25℃时)/390mT(100℃时),居里温度为215℃。

选择磁芯材料为铁氧体,PC40。

步骤四、选择磁芯的形状和尺寸:高频功率电子电路中离不开磁性材料。

磁性材料主要用于电路中的 变压器、扼流圈(包括谐振电感器)中。

变压器是整个电源供应器的重要核心,所以变压器的计算及验证是很重要的。

磁性材料(Magnetic materials)有个磁饱和问题。

如果磁路饱和,会导致变压器电量传递畸变,使得电感器电感量减小等。

对于电源来说,有效电感量的减小,电源输出纹波将增加, 并且通过开关管的峰值电流将增加。

30W反激变压器设计

30W反激变压器设计

30W反激变压器设计反激变压器(Flyback Transformer)是一种广泛应用于电源供应器中的变压器。

它的特点是可以实现高压变换、隔离和电源回馈控制,适用于各种电力供应器和逆变器应用。

在本篇文章中,将详细介绍30W反激变压器的设计原理和步骤。

首先,我们需要明确设计要求和规格。

根据需求,我们需要设计一个30W的反激变压器。

一般来说,该类型的变压器包括两个主要部分:主变压器和辅助电路。

主变压器用于输出电源的隔离和升降压,而辅助电路则用于控制开关管的导通和关断。

在设计过程中,我们需要考虑以下几个关键参数:1.输入电压和输出电压:根据应用需求,确定变压器的输入和输出电压范围。

2.输出功率:确定变压器的输出功率要求,以决定设计的变压器芯的尺寸和匝数。

3.开关频率:选择适当的开关频率,以确保变压器的效率和稳定性。

4.选择芯式和线圈材料:根据功率和频率要求,选择合适的芯式和线圈材料。

常用的芯式包括EE、EL、EP等。

5.线圈匝数计算:根据输入和输出电压的比例,计算主辅助线圈的匝数。

设计步骤如下:1.确定输入和输出电压:根据应用需求,选择合适的输入电压和输出电压。

2.计算变压比:计算输入和输出电压的比例,确定变压器的变压比。

3.计算输出电流:根据输出功率和输出电压,计算输出电流。

4.计算开关频率:选择适当的开关频率,一般在20kHz至100kHz之间。

5.选择芯式和线圈材料:根据功率和频率要求,选择合适的芯式和线圈材料。

6.计算线圈匝数:根据输入和输出电压的比例,计算主线圈和辅助线圈的匝数。

7.计算变压器的匝数比:根据主辅助线圈的匝数,计算变压器的匝数比。

8.计算变压器的电感:根据输入电压、开关频率和匝数,计算变压器的电感(L)。

9.计算开关管的导通时间:根据变压器的电感和输出电流,计算开关管的导通时间。

10.选择开关管:根据导通时间和输出电流,选择合适的开关管。

11.制作变压器线圈:根据计算得到的匝数和线径,制作主线圈和辅助线圈。

2021第11章实验15探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系

2021第11章实验15探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系

实验十五探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系|出实验储备•自主回顾1.实验目的探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系2.实验原理(1)变压器是由原线圈、副线圈和铁芯组成的。

电流通过原线圈时在铁芯中产生磁场,由于电流的大小、方向在不断变化,铁芯中的磁场也不断变化,变化的磁场在副线圈中产生感应电动势,副线圈就存在输出电压。

(2)本实验通过与副线圈相连接的多用电表,观察原线圈电压变化时,畐懺圈的输出电压的变化;通过改变原、畐U线圈匝数,探究原、畐懺圈的电压比与匝数比的关系。

(3)用控制变量法研究。

3.实验器材可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈),多用电表,低压交流电源等。

4.实验步骤n2,研究(1)保持原线圈的匝数nι和电压U i不变,改变副线圈的匝数副线圈电压U2的影响表格一 U i = 5 V,nι= 400 匝①选择n i = 400匝,用导线将变压器原线圈接在学生电源的交流输出接线柱②将选择开关调至使原线圈两端电压为 5V。

③将多用电表与副线圈n2 = 200匝的接线柱相连接,读出副线圈两端的电压U2 0④将n2、U2的数值记录在表格一中。

⑤保持nι= 400匝,U i = 5 V不变,将多用电表与副线圈 n2 = 800匝的接线柱相连接,读出副线圈两端的电压 U2。

⑥将n2、U2的数值记录在表格一中。

⑦保持n i = 400匝,U i = 5 V不变。

将多用电表与副线圈 n2= 1 400匝的接线柱相连接,读出副线圈两端的电压 U2。

⑧将n2、U2的数值记录在表格一中。

(2)保持副线圈的匝数n2和原线圈两端的电压U i不变,研究原线圈的匝数对副线圈电压的影响。

表格二 U i = 5 V,n2= 400 匝①将(1)中的原线圈作为副线圈,副线圈作为原线圈。

②选择n2= 400匝,用导线将变压器原线圈接在学生电源的交流输出接线柱上。

③将选择开关拨至5 V挡。

④将多用电压与副线圈n i = 200匝的接线柱相连接,读出副线圈两端的电压U2。

开关电源高频变压器的设计

开关电源高频变压器的设计

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功率变压器根据拓扑结构分为三大类:
反激式变压器;
正激式变压器;
推挽式变压器(全桥/半桥变换器中的变压器) 磁芯结构适合的拓扑结构形式如下页表所示:
磁芯结构
变换器电路类型
反激式
正激式
推挽式
E cores
+
+
0
Planar E Cores
-
+
0
EFD Cores
-
+
+
ETD Cores
变压器基础知识 1、变压器组成: 原边绕组(初级primary side ) 副边绕组(次级secondary side ) 原边电感(励磁电感)--magnetizing inductance 漏感---leakage inductance 副边开路或者短路测量原边 电感分别得励磁电感和漏感 匝数比:K=Np/Ns=V1/V2 2、变压器的构成以及作用: 1)电气隔离 2)储能 3)变压 4)变流
按照功率变压器的设计方法,用面积积AP法设计变压器的一般步骤: 1 .选择磁芯材料,计算变压器的视在功率; 2. 确定磁芯截面尺寸AP,根据AP值选择磁芯尺寸; 3. 计算原副边电感量及匝数; 4. 计算空气隙的长度; 5. 根据电流密度和原副边有效值电流求线径; 6. 求铜损和铁损是否满足要求(比如:允许损耗和温升)
线圈参数:
线圈参数包括:匝数,导线截面(直径),导线形式,
绕组排列和绝缘安排。
导线截面(直径)决定于绕组的电流密度。通常取J为2.5~4A/mm2。导线直径的选择还要考虑趋肤效应。如必要,还要经过变压器温升校核后进行必要的调整。
4.线圈参数: 一般用的绕组排列方式:原绕组靠近磁芯,副绕组反馈绕组逐渐向外排列。下面推荐两种绕组排列形式: 1)如果原绕组电压高(例如220V),副绕组电压低,可以采用副绕组靠近磁芯,接着绕反馈绕组,原绕组在最外层的绕组排列形式,这样有利于原绕组对磁芯的绝缘安排; 2)如果要增加原副绕组之间的耦合,可以采用一半原绕组靠近磁芯,接着绕反馈绕组和副绕组,最外层再绕一半原绕组的排列形式,这样有利于减小漏感。

变压器原副边的电流和原副边线圈匝数

变压器原副边的电流和原副边线圈匝数

变压器原副边的电流和原副边线圈匝数1. 变压器的基础知识嘿,朋友们,今天咱们聊聊变压器,尤其是原副边的电流和匝数的问题。

你可能会想,变压器这东西离我有多远?其实,它就像你家里的调味料,没它可不行,尤其是当你需要把电压从一个地方“调”到另一个地方的时候。

变压器的工作原理说简单也简单,复杂也复杂,关键在于那两个边:原边和副边。

原边负责“输入”,副边负责“输出”,就像一家餐厅,厨师在后面忙活,服务员把菜送到顾客面前。

1.1 原边和副边的角色原边和副边的电流是变压器的灵魂。

原边的电流是电源的电流,副边的电流则是用电设备的电流。

简单来说,原边的电流就像一位大厨,副边的电流则是餐桌上的美食。

大厨做得好,顾客才能吃得开心。

电流也是一样,原边电流多,副边电流也不会少。

1.2 匝数的影响那么,这个匝数又是什么呢?匝数就是线圈绕了多少圈。

你想象一下,像缠绕一根绳子,圈数多了,力量自然就大了。

在变压器中,原边和副边的匝数比直接影响电流和电压的关系。

说白了,匝数比就像是电流的“调味品”,匝数越多,电压就越高,电流相对就越低,反之亦然。

可以说,匝数和电流就像是一对老朋友,互相影响,又互相依存。

2. 电流与匝数的关系2.1 变压器的基本公式为了让大家更明白,我们来个简单公式:U1/U2 = N1/N2 = I2/I1。

这里,U代表电压,N代表匝数,I代表电流。

原边的电压和匝数与副边的电压和匝数之间,成正比关系;而电流则是反比关系。

也就是说,原边电压高,匝数多,副边电流就会相应地少,简单明了,就像你买东西,折扣多了,花的钱就少了。

2.2 实际应用中的案例举个例子,如果你在家里用的变压器是220V转12V的,匝数比大概是18:1。

这样一来,原边的电流大,副边的电流就会相应减小。

就像你在饭馆点了一桌子菜,如果每道菜分量都很足,吃起来可就得费点劲,最后吃不下了。

3. 小结与感悟3.1 理解变压器的重要性所以,变压器里的电流和匝数的关系,实际上就是电力系统中一条非常重要的“链条”。

变压器的设计方法

变压器的设计方法

变压器的设计方法变压器是一种电力设备,用于将电能从一个电路传输到另一个电路,通常通过改变电压实现。

变压器的设计方法是按照一定规则和原理进行设计,以确保其工作稳定可靠,并满足特定的电压需求。

变压器的设计方法可以分为以下几个步骤:1.确定变压器的基本参数:在设计变压器之前,需要明确变压器的一些基本参数,包括输入输出电压、功率、频率、相数等。

这些参数将决定变压器的尺寸和结构。

2.计算变压器的变比:变压器的变比是指输入电压与输出电压之间的比值。

根据需要的输出电压和输入电压,通过计算得出变压器的变比。

变比的选择将决定变压器的输出功率和性能。

3.确定磁路设计:磁路设计是变压器设计的关键部分,主要是确定变压器的铁心结构和线圈布置。

铁心的设计要考虑磁通密度、铁芯损耗和磁阻等因素,以提高变压器的效率和性能。

线圈的布置要考虑绕组的散热和电磁相互作用等因素。

4.确定绕组参数:绕组是变压器中的重要部分,负责将输入电能传递到输出端。

绕组的设计要考虑到电流密度、截面积、匝数、漏抗和内阻等因素。

通过计算和仿真,确定合适的绕组参数,以实现稳定的电压输出。

5.计算和验证:在设计过程中,需要进行各种计算和验证,以确保变压器的设计和性能符合要求。

包括磁路分析、电路分析、热稳定性分析等。

这些计算和验证将为变压器的制造和使用提供依据。

6.制造和测试:完成变压器的设计后,需要进行制造和测试。

制造过程中要注意工艺和材料的选择,以确保变压器的质量和可靠性。

测试过程中要对变压器的各项参数进行检查和验证,以确保其正常工作。

7.优化和改进:变压器的设计和使用过程中,可能会遇到一些问题或需要改进的地方。

通过分析和优化,可以提高变压器的性能和效率,以满足不断变化的需求。

总之,变压器的设计方法是一个复杂而系统的工作,需要综合考虑电路、磁路、材料和工艺等多个因素。

只有在科学的设计和严格的制造和测试过程中,才能保证变压器的质量和可靠性。

变压器选型 匝数比-概述说明以及解释

变压器选型 匝数比-概述说明以及解释

变压器选型匝数比
【变压器选型】关乎系统电能传输效率与稳定,其中,匝数比作为关键参数,对变压器性能起着决定性作用。

『匝数比』,即原副边线圈的匝数之比,用以反映电压变换比例,是变压器设计中的核心要素。

一、『确定匝数比』的基本原则:
1. 根据实际需求:首先,应明确输入电压和所需输出电压,根据变压原理,『匝数比=N₁/N₂=U₁/U₂』,其中N₁、N₂分别为原边和副边的匝数,U₁、U₂则为对应的电压值。

因此,通过实际电压值即可精确计算出所需的匝数比。

2. 考虑功率因素与频率:在高频或大功率应用场合,考虑电磁感应效应及损耗,匝数比的选取需结合系统的功率因数和工作频率进行优化。

3. 留有余地:设计时一般会预留一定的电压调整裕度,确保变压器在各种工况下仍能稳定运行,避免电压过高或过低导致设备损坏。

二、『特殊应用场景下的匝数比选择』:
1. 三相变压器:对于三相变压器,各相之间的匝数比需保持一致,以保证三相电压平衡,确保供电质量。

2. 自耦变压器:自耦变压器的匝数比可小于、等于或大于1,这取决于其降压、升压或隔离的应用需求。

3. 特殊用途变压器:如音频变压器、脉冲变压器等,其匝数比的选择还需充分考虑信号传输特性、阻抗匹配等因素。

4. 防护与隔离变压器:用于安全防护和电气隔离时,匝数比的设计不仅要满足电压变换要求,还要符合相关电气安全标准。

总结来说,变压器选型过程中,合理选择匝数比至关重要,它直接影响到变压器能否高效、稳定、安全地完成电能转换任务。

每一款变压器在设计之初,都应紧密结合实际应用条件,科学严谨地计算并确定其最优匝数比,以实现最佳的使用效果。

原副边电感量与匝比的关系_概述说明

原副边电感量与匝比的关系_概述说明

原副边电感量与匝比的关系概述说明1. 引言1.1 概述原副边电感量与匝比的关系是电磁学中一个重要且复杂的主题。

原副边电感量是指在电磁系统中,通过导线所围成的线圈或线圈系统在置换磁链作用下所产生的自感和互感之和。

而匝比则是描述线圈之间绕组的比例关系,它对电磁能量传输、信号传递等诸多方面有着重要影响。

本文通过概述原副边电感量与匝比的关系,并分析影响两者的因素,旨在深入理解它们之间的数学关系以及影响因素,并探讨其在不同领域中的应用实例。

1.2 文章结构本文将分为五个主要部分进行论述。

首先,在引言部分我们会给出文章的概述、目的以及整体结构。

接着,在第二部分我们将详细介绍原副边电感量和匝比的定义及作用,并探讨它们之间的数学关系。

然后,在第三部分我们将分析影响原副边电感量和匝比的因素,包括线圈结构参数、磁芯特性以及外界磁场等。

在第四部分中,我们将通过应用实例和案例分析来展示原副边电感量与匝比关系的实际应用,例如无线能量传输系统中的优化设计和变压器设计中的选择案例。

最后,在第五部分我们将对原副边电感量与匝比关系进行总结,并提出研究的不足之处以及对未来工作的展望。

1.3 目的本文旨在通过对原副边电感量与匝比关系的研究,深入探讨它们之间的数学关系以及影响因素,并通过实际应用来展示其重要性和价值。

同时,希望通过本文能够增进读者对该主题的理解,并为相关领域中的工程设计和应用提供参考依据。

以上是文章“1. 引言”部分内容,概述了文章研究内容、结构以及目的。

2. 原副边电感量与匝比的关系:2.1 原副边电感量的定义:在电路中,原副边电感量是指主线圈和副线圈之间的互感现象所产生的电感值。

当两个线圈靠近放置时,通过主线圈传导的电流能够诱导出在副线圈上形成磁场,这个磁场又会进一步影响到主线圈。

因此,原副边电感量可以被理解为主副线圈之间能量传输的一个重要参数。

2.2 匝比的定义和作用:匝比是指主线圈和副线圈绕制节数之间的比率。

具体来说,匝比等于主线圈上总绕制节数除以副线圈上总绕制节数。

反激式变压器的设计

反激式变压器的设计

反激式变压器的设计反激式变压器(Flyback Transformer)是一种常见的开关电源变压器,具有简单的结构、低成本和高效率等优点,被广泛应用于各种电子设备中。

在进行反激式变压器的设计时,需要确定变压器的参数,包括输入输出电压、功率容量、工作频率等。

本文将详细介绍反激式变压器设计的步骤和注意事项。

设计步骤如下:1.确定输入输出电压:根据电子设备的要求和规格,确定变压器的输入和输出电压。

输入电压一般为交流电压,输出电压可以是直流电压或交流电压。

2.确定功率容量:根据电子设备的功率需求,确定变压器的功率容量。

功率容量是指变压器能够输出的最大功率,它与变压器的尺寸和导线截面积有关。

3.确定工作频率:反激式变压器通常工作在几十千赫兹到数百千赫兹的频率范围内。

选择合适的工作频率可以提高变压器的效率和稳定性。

4.计算变比:根据输入输出电压的比例关系,计算变压器的变比。

变比是指变压器的一次匝数与二次匝数之间的比例关系,它决定了输入输出电压的变换比例。

5.选择磁芯材料:磁芯是变压器的重要组成部分,它决定了变压器的性能和效率。

选择合适的磁芯材料可以提高变压器的磁耦合效果和磁导率。

6.计算匝数:根据输入输出电压的变比和磁芯的尺寸,计算一次匝数和二次匝数。

匝数决定了变压器的输入输出电压和电流。

7.计算绕线参数:根据匝数和导线截面积,计算变压器的绕线电阻和电感。

绕线电阻决定了变压器的功率损耗和温升,电感决定了变压器的高频特性和耦合效果。

8.确定绝缘等级:根据输入输出电压的大小和工作环境的要求,确定变压器的绝缘等级。

绝缘等级决定了变压器的安全性和可靠性。

9.进行结构设计:根据变压器的参数和要求,进行变压器的结构设计。

包括磁芯的形状、绕线的布局和绝缘的设计等。

10.进行实验验证:根据设计的参数和要求,制作样品变压器进行实验验证。

通过实验数据的分析和比较,优化设计参数和结构,最终得到满足要求的变压器。

设计反激式变压器时需要注意以下几点:1.磁芯损耗:磁芯材料有磁滞损耗和涡流损耗,在高频工作下会产生较大的损耗。

反激变压器设计过程

反激变压器设计过程

反激变压器设计过程反激变压器设计是电力电子领域中重要的设计工作之一,其主要应用于电源供电系统中的低功率电子设备。

反激变压器通过将输入电能进行储能,然后经过开关管的开关转换,输出所需电能,以达到升、降压的目的,同时实现电能的传输和转换。

第一步:确定设计参数:在设计反激变压器之前,首先需要明确设计要求和参数。

包括输入电压、输出电压、输出功率、工作频率等。

这些参数决定了反激变压器的尺寸、绕组参数和开关器件的选择。

第二步:计算变压器参数:根据设计要求和参数,计算出所需的变压器参数。

包括输入输出电压比、绕组匝数、绕组电流、铁芯面积等。

这些参数可以通过经验公式和设计手册进行计算,也可以通过电磁场仿真软件进行计算。

第三步:选择合适的铁芯材料:根据计算得到的铁芯面积和设计要求,选择合适的铁芯材料。

铁芯材料的选择需要考虑材料的磁导率、饱和磁感应强度、损耗等参数。

常用的铁芯材料有软磁合金、铁氧体等。

第四步:设计绕组参数:根据计算得到的绕组匝数和绕组电流,设计绕组的结构和参数。

包括导线截面积、绕组层数、绕组间隔、绕组材料等。

绕组的设计需要考虑到绝缘和散热等问题,确保绕组的安全和性能。

第五步:选择合适的开关管:根据设计要求,选择合适的开关管。

开关管的选择需要考虑到工作电压和电流、开关速度、导通压降、损耗等参数。

常用的开关管有IGBT、MOSFET等。

第六步:设计反激变压器的控制电路:设计反激变压器的控制电路,包括开关管的驱动电路和保护电路。

开关管的驱动电路需要保证开关管能够正确地切换和控制,保护电路需要保证开关管和变压器的安全和稳定工作。

第七步:进行电磁兼容性设计:在设计反激变压器时,需要考虑电磁兼容性问题。

包括电磁辐射和电磁干扰等问题。

通过合理的布局、绕组屏蔽和滤波设计,可以降低电磁辐射和电磁干扰。

第八步:进行样机制作和测试:根据设计结果制作样机,并进行测试。

通过测试得到的结果,可以对设计进行修正和优化,以进一步提高反激变压器的性能和可靠性。

变压器设计4

变压器设计4

基本步骤:1、确定Dmax和Vor。

2、求匝比n。

3、求初级电感量Lp。

4、选择磁芯。

5、求最小初级匝数。

6、初级、次级和反馈绕组匝数关系。

7、选择线经,确定初级、次级和反馈绕组匝数。

8、做样品、调整参数。

9、参考例子。

一、确定Dmax和Vor当开关管Q闭合时,初级线圈电压为:Vin(当输入为265V时,达到375V),如果变压器初级线圈为:Np;次级线圈为:Ns。

匝比:n=Np/Ns。

则:次级线圈的电压为:Vin/n。

由于次级二极管D3反向,没有形成回路,所以线圈没有电流流经负载。

而二极管的反向耐压:VDf=Vin/n+Vo,Vo为输出电压。

当开关管Q关断时,变压器中储存的能量向负载释放。

次级线圈的电压VS=Vo+Vd,Vd为整流二极管D3正向压降。

初级线圈的电压为:VP=n*VS+Vleg。

Vleg为变压器漏感产生的尖锋电压;与输入电压反向。

设定Vor=n*VS,为反射电压。

则开关管承受的电压Vds=Vinmax+Vor+Vleg。

实际选择开关管是必须留20~50V的余量。

所以:Vor=VDS-(Vinmax+Vleg+余量)=600-(375+120+20~50)=55~85VVDS:开关管的额定耐压,600VVin:在265V输入时,375VVleg:一般在120V余量:20V~50V根据伏秒法则:Vin*Ton=Vor*ToffTon:为开关管闭合时间。

Toff:为开关管关断时间。

占空比:D=Ton/(Ton+Toff),Ton+Toff为周期T。

Ton=T*DToff=T*(1-D)所以:Vin*D=Vor*(1-D)D=Vor/(Vin+Vor)Dmax=Vor/(Vinmin+Vor)建议设置在0.3~0.5 当输入电压最小时取得最大占空比。

二、求匝比nn =Vor/(Vo+Vd)三、求初级电感量Lp。

计算电感量:BCM时,有电感、电压、电流和时间的关系:L=V*t/Ipp t:为时间。

变压器铁心匝数计算法

变压器铁心匝数计算法

变压器铁心匝数计算法变压器铁心是变压器中起支撑、引导和集中磁通功用的绕组,它的铁心匝数计算是变压器设计中的一个重要步骤。

正确计算铁心匝数可以保证变压器的工作稳定性和高效性。

本文将介绍变压器铁心匝数计算的一般方法和具体步骤。

一、变压器铁心匝数计算的原理二、变压器铁心匝数计算的方法1.求取基本匝数基本匝数是指变压器负荷电流1A通过铁心产生的磁通所需的匝数。

计算公式为:N1=K*B*a其中,N1为基本匝数,K为系数,B为铁心的磁通密度(单位为特斯拉/T),a为变压器铁心的有效截面积(单位为平方米)。

2.基本匝数与变压比的换算变压器的变压比为N2/N1,其中N1为铁心匝数,N2为一次绕组(一般是低压侧)的匝数。

计算方法为:N2=N1*U2/U1其中U1和U2分别为一次绕组和二次绕组的电压。

三、变压器铁心匝数计算的具体步骤1.根据实际需要或设计要求确定变压器的变压比N2/N12.选择变压器铁心材料,根据材料特性确定铁心的磁通密度B。

3.根据变压器的负荷电流和变压比计算基本匝数N14.根据变压比的换算公式计算一次绕组的匝数N25.根据一次绕组和二次绕组的匝数计算铁心匝数N1四、变压器铁心匝数计算的注意事项1.在计算过程中需要注意单位的统一,特别是长度和面积的单位要转换一致。

2.铁心的磁通密度B的选择应根据具体的变压器设计要求和材料特性进行合理选择。

3.变压器的变压比应符合实际需要,同时也要考虑一次绕组和二次绕组的电流容量等因素。

4.在实际设计中,还需要考虑铁心的饱和问题,避免铁心磁通过大导致磁阻增加和损耗增加。

总结:变压器铁心匝数的计算是变压器设计中的一个重要步骤,根据变压器的负荷和变压比来确定合适的铁心匝数能够保证变压器的工作稳定性和高效性。

通过合理选择铁心材料、计算基本匝数和变压比,可以得到准确的铁心匝数,从而实现变压器的设计需求。

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。

变压器参数设计

变压器参数设计
电压Vin(min) 选择 选择副边的最大占空比为 Dsec (max) 则可计算出副边电压最
小值为 Vsec (min) = (Vo (max) + VD + VLF ) / Dsec (max) 式中 Vo (max) 为输出电压
最大值 VD 为输出整流二极管的通态压降 VLF 为滤波电感上的直流压降 原副
原副边电流关系 副边的电流有效值最大值为 I sec (max) = K ⋅ I P (max)
半波
方式 变压器有两个副边绕组 每个负载绕组分别提供半个周期的负载电流 因
此其有效值为 I sec (max) = I o (max) / 2 I o (max) 为输出电流最大值 因此副边
绕组的导线股数为 Nsec = Isec (max) / JSw
原边绕组的导线股数
变压器原边电流有效值最大值 I P (max)
=
Po (max) η⋅Vin (mw 式中 J 为导线的电流密度 一般
取 J=3 5 A / mm2 , Sw 为每根导线的导电面积 副边绕组的导电股数 全桥方式 变压器只有一个副边绕组 根据变压器
1/ e )时的径向深度 ∆ =
2
ω⋅µ⋅γ
式中 ω = 2π ⋅ f S
µ为导线的磁导率 铜
的相对磁导率为 µr = 1 即 铜的磁导率为真空中的磁导率 µ = 4π ⋅10−7 H / m γ
为导线的电导率 铜的电导率为γ = 58 ⋅106 / Ω ⋅ m 为了有效地利用导线 减小集肤效应的影响 一般要求导线的线径小于两倍
匝数为 WP = K ⋅Wsec
( 3 ) 确定绕组的导线线径 在选用导线线径时 要考虑导线的集肤效应 所谓集肤效应 是指当导线中 流过交流电流时 导线横截面上的电流分布不均匀 中间部分电流密度小 边缘 部分电流密度大 使导线的有效导电面积减小 电阻增加 在工频条件下 集肤 效应影响较小 而在高频时影响较大 导线有效导电面积的减小一般采用穿透深 度 ∆ 来表示 所谓穿透深度 是指电流密度下降到导线表面电流密度的 0.368(即

反激变压器设计AC-DC_5W磁参数计算全过程

反激变压器设计AC-DC_5W磁参数计算全过程

AC-DC 5W磁参数计算
负 责 人:
审 核:
批 准:
日 期: 2011.04.29
第一部分 变压器的设计
一、变压器设计步骤:
由于XRA05/110S05是采用反激的电路拓扑结构,故变压器按反激变压器进行设计。

具体步骤如下:
1、决定电源参数。

2、计算电路参数。

3、选择磁芯材料。

4、选择磁芯的形状和尺寸。

5、计算变压器匝数、有效气隙电感系数及气隙长度。

6、选择绕组线圈线径。

7、计算变压器损耗和温升。

下面就按上述步骤进行变压器的设计。

二、设计过程:
1、电源参数:(有些参数为指标给定,有些参数从资料查得)
Vacmin
最小交流输入电压值:
85 V
=
Vacma
265 V
最大交流输入电压值:
x=
电网频率:F L=50~440 Hz
变压器工作频率:F s=60000 Hz
输出电压:Vo= 5.1 V。

cd型铁芯绕制电源变压器的计算

cd型铁芯绕制电源变压器的计算

文章标题:深度解析CD型铁芯绕制电源变压器的设计与计算1. 介绍在电力系统中,变压器起着重要的作用,它可以将电压从一级变换到另一级,以满足不同电气设备的工作要求。

其中,CD型铁芯绕制电源变压器作为一种常见的变压器类型,其设计与计算显得尤为重要。

2. CD型铁芯绕制电源变压器概述CD型铁芯绕制电源变压器是一种常见的电力变压器。

它由铁芯和绕组组成,通常用于工业电力系统和电子设备中。

其设计和计算需要考虑到电压、电流、功率损耗等多个因素。

3. 设计与计算原理设计与计算CD型铁芯绕制电源变压器需要考虑到的因素有很多,比如磁通密度、匝数、线径、绕组类型、工作频率等。

这些因素的选择将直接影响变压器的性能和稳定性,因此必须进行精确的计算。

4. CD型铁芯绕制电源变压器的参数计算在设计CD型铁芯绕制电源变压器时,需要进行的参数计算包括:铁芯截面积的计算、匝数的计算、绕组电流密度的计算等。

这些参数的计算将为变压器的设计提供参考。

5. CD型铁芯绕制电源变压器的设计步骤设计CD型铁芯绕制电源变压器需要经过一系列的步骤,包括:确定变压器的额定容量和工作电压、计算铁芯截面积和匝数、选择合适的绕组线径和类型等。

在设计过程中需要严格按照电力系统的要求进行。

6. 个人观点与理解在设计和计算CD型铁芯绕制电源变压器时,需要深入理解电力系统的原理和要求,结合实际情况进行合理的设计。

计算精确度和计算方法的选择也将直接影响变压器的性能和使用寿命。

7. 总结CD型铁芯绕制电源变压器的设计与计算是一项复杂的工程,需要综合考虑多个因素并进行精确的计算。

只有合理的设计和精确的计算才能保证变压器的稳定性和可靠性。

通过以上文章内容的准备与撰写,相信在您理解CD型铁芯绕制电源变压器的设计与计算方面将更深入全面。

如有其它需要,欢迎随时联系我帮助您完成更多高质量的文章撰写。

CD型铁芯绕制电源变压器的设计与计算是电力系统中至关重要的一环。

在设计这种类型的变压器时,需要考虑到多种因素,如电压、电流、功率损耗等。

变压器原边电流计算

变压器原边电流计算

变压器原边电流计算如下:
变压器原边电流的计算需要依据变压器的工作原理和相关的电气公式。

以下是计算原边电流的基本步骤:
1. 确定变压器的变压比:变压器的变压比(K)是指原边电压(U1)与副边电压(U2)之比,也等于原边绕组匝数(N1)与副边绕组匝数(N2)之比。

即 K = U1/U2 = N1/N2。

2. 了解负载情况:原边的电流(I1)与副边的电流(I2)之比也遵循变压器的变压比关系,即 I1/I2 = N2/N1。

这是因为变压器的原边和副边功率是相等的,即 P1 = P2,所以 U1*I1 = U2*I2,进而得到 I1/I2 = U2/U1 = N2/N1。

3. 计算原边电流:如果已知副边的电流(I2)和变压比(K),则可以计算出原边的电流(I1)为 I1 = I2 * (N2/N1)。

如果副边电流未知,但知道副边的负载功率(P2)和电压(U2),则可以先计算副边电流 I2 = P2/U2,然后再计算原边电流 I1。

4. 考虑变压器效率:实际上,由于变压器存在损耗,包括铜损和铁损,因此在实际计算中还需要考虑变压器的效率(η)。

原边电流的计算公式应考虑效率,即 I1 = I2 * (N2/N1) / η。

5. 注意额定值:在实际应用中,变压器的原边电流不应超过变压器的额定电流,以确保变压器的安全运行。

6. 测量验证:在完成理论计算后,可以通过实际测量来验证计算结果的准确性。

使用电流表直接测量原边电流,以确保其符合预期值。

综上所述,在计算变压器原边电流时,需要考虑变压器的变压比、负载情况、
变压器效率以及额定值等因素。

这些计算对于确保变压器的正确选择和安全运行至关重要。

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变压器的设计过程包括五个步骤:①确定原副边匝数比;②确定原副边匝数;③确定绕组的导线线径;④确定绕组的导线股数;⑤核算窗口面积。

(1)原副边变比
为了提高高频变压器的利用率,减小开关管的电流,降低输出整流二极管的反向电压,减小损耗和降低成本,高频变压器的原副边变比应尽量大一些。

为了在任意输入电压时能够得到所要求的电压,变压器的变比应按最低输入电压选择。

选择副边的最大占空比为,则可计算出副边电压最小值为:,式中,为输出电压最大值,为输出整流二极管的通态压降,为滤波电感上的直流压降。

原副边的变比为:。

(2)确定原边和副边的匝数
首先选择磁芯。

为了减小铁损,根据开关频率,参考磁芯材料手册,可确定最高工作磁密、磁芯的有效导磁截面积、窗口面积。

则变压器副边匝数为:。

根据副边匝数和变比,可计算原边匝数为:。

(3)确定绕组的导线线径
在选用导线线径时,要考虑导线的集肤效应。

所谓集肤效应,是指当导线中流过交流电流时,导线横截面上的电流分布不均匀,中间部分电流密度小,边缘部分电流密度大,使导线的有效导电面积减小,电阻增加。

在工频条件下,集肤效应影响较小,而在高频时影响较大。

导线有效导电面积的减小一般采用穿透深度来表示。

所谓穿透深度,是指电流密度下降到导线表面电流密度的0.368(即:)时的径向深度。

,式中,,为导线的磁导率,铜的相对磁导率为,即:铜的磁导率为真空中的磁导率,为导线的电导率,铜的电导率为。

为了有效地利用导线,减小集肤效应的影响,一般要求导线的线径小于两倍的穿透深度,即。

如果要求绕组的线径大于由穿透深度所决定的最大线径时,可采用小线径的导线多股并绕或采用扁而宽的铜皮来绕制,铜皮的厚度要小于两倍的穿透深度。

(4)确定绕组的导线股数
绕组的导线股数决定于绕组中流过的最大有效值电流和导线线径。

在考虑集肤效应确定导线的线径后,我们来计算绕组中流过的最大有效值电流。

原边绕组的导线股数:变压器原边电流有效值最大值,那么原边绕组的导线股数(式中,J为导线的电流密度,一般取J=3~5 , 为每根导线的导电面积。

)。

副边绕组的导电股数:①全桥方式:变压器只有一个副边绕组,根据变压器原副边电流关系,副边的电流有效值最大值为:;②半波方式:变压器有两个副边绕组,每个负载绕组分别提供半个周期的负载电流,因此其有效值为(为输出电流最大值)。

因此副边绕组的导线股数为
(5)核算窗口面积
在计算出变压器的原副边匝数、导线线径及股数后,必须核算磁芯的窗口面积是否能够绕得下或是否窗口过大。

如果窗口面积太小,说明磁芯太小,要选择大一点的磁芯;如果窗口面积过大,说明磁芯太大,可选择小一些的磁芯。

重新选择磁芯后,再重新计算,直到所选磁芯基本合适为止
平面变压器的结构原理与应用
摘要:大多数DC/DC变换器都需要隔离变压器 而平面变压器技术在隔离变压器的许多方面实现了重要的突破。

介绍了平面变压器的结构、性能和使用方法。

关键词:隔离变压器平面变压器开关电源
在DC/DC变换中,基本的Buck、Boost、Cuk变换器是不需要开关隔离变压器的。

但如果要求输出与输入隔离,或要求得到多组输出电压,就要在开关元件与整流元件之间使用开关隔离变压器,所以绝大多数变换器都有隔离变压器。

目前开关电源的发展趋势是效率更高、体积更小、重量更轻,而传统的隔离变压器在效率、体积、重量等方面严重制约了开关电源的进一步发展。

同时由于变压器涉及到的主要参数有电压、电流、频率、变比、温度、磁芯u值、漏抗、损耗、外形尺寸等,所以一直无法象其它电子元器件那样有现成的变压器可供选用,常常要经过繁琐的计算来选用磁芯和绕组导线,而且绕组绕制对变压器的性能也有较大影响,加之变压器的许多重要参数不易测量,给使用带来一定的盲目性,很难在频率响应、漏抗、体积和散热等方面达到满意效果。

平面变压器(FlatTransformer 技术则在隔离变压器的许多方面实现了重要的突破。

目前,国外的许多电源产品中都开始采用平面变压器技术,如蓄电池充电电源、通信设备分布式电源、UPS等。

而国内的隔离开关变压器在材料、工艺等方面与国外先进国家有一定差距,阻碍了开关电源开关高频的提升和效率提高,使开关电源产品停留在一个较低的水平。

平面变压器技术将会为高频开关电源的设计和产品化提供有益的帮助。

传统变压器的绕组常常是绕在一个磁芯上,而且匝数较多。

而平面变压器(单元)只有一匝网状次级绕组,这一匝绕组也不同于传统的漆包线,而是一片铜皮,贴绕在多个同样大小的冲压铁氧体磁芯表面上。

所以平面变压器的输出电压取决于磁芯的个数,而且平面变压器的输出电流可以通过并联进行扩充,以满足设计的要求。

并且平面变压器原边绕组的匝数通常也只有数匝,不仅有效降低了铜损和分布电容、电抗,而且为绕制带来了很多便利。

由于磁芯是用简单的冲压件组合而成的,性能的一致性大大提高,也为大批量生产降低了成本。

1 平面变压器的结构和性能
1.1 结构
平面变压器通常有2个或2个以上大小一样的柱状磁芯。

现以2个磁芯的平面变压器为例介绍其结构。

每个磁芯柱在对角线上的两角都用铜皮连接,铜皮在通过磁芯柱时紧贴磁芯内壁。

两个磁芯并排放置,相邻的两角用铜皮焊接起来,在一个磁芯的一个外侧面上的两个角上的铜皮用一片铜皮焊接在一起,这里就是平面变压器次级线圈的中心,如果在这里引出抽头,就是次级线圈的中心抽头;在另一个磁芯的一个外侧面上的两个角上的铜皮就是平面变压器次级线圈的两端。

这样就基本构成一个平面变压器的主体部分。

它的次级线圈只有1匝,而且可以带有中心抽头。

一个完整的平面变压器还有一个预置的储能电感(1.4μH@500kHz,DC20A),它的一端常接在中心抽头上,上、下各有一片固定铜板,它们将磁芯和滤波电感夹在中间,同时作为整流电源的两极和散热板(实际使用中还要根据功率的大小加装散热板)。

1.2 性能
这种结构的变压器体积小,高度有8mm和12mm两种。

绕线匝数大大少于传统的变压器,结构更紧凑,磁耦合大大优于传统的变压器,漏抗小于0.2%,所以它可以在更高的频率下工作,有利于电源转换效率的提高。

紧密的磁芯的几何形状限制了热点的产生,降低了热耗,因此允许更高的能量密度。

同时本身的散热条件大大优于传统的变压器。

所以平面变压器的体积、重量大大降低,而效率更高。

更重要的是,它为开关电源中开关变压器提供了一个通用的选择,省去了复杂的计算、选料和变压器绕制过程。

它在简化和优化设计的同时,还缩小了体积,降低了成本。

所以平面变压器非常适合应用在低压(1~60V 、大电流(30A/每磁芯)的开关电源或逆变电源的设计中,对变压器的拓扑结构没有限制。

表1列出了FTI-12×2A-XA系列平面变压器的主要技术参数。

表1 FTI-12×2A系列扁平变压器的主要技术参数
型号
1A 2A 3A 4A 5A
容量/W 200 400 600 800 1000
输出电压/V Min
(250kHz) Type
Max 1
5
15
最大输出电流/A 4080 120 160 200
磁芯截面积/CM2 0.68 1.36 2.04 2.72 3.4
磁路长度/CM3 2.8
磁芯体积/CM3 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
铁损(250kHz,
Bm=80mT,Vout=5V) 400mW 800mW 1.2W 1.6W 2.0W
泄漏电感(Per turn sq.) 4nH 8nH 12nH 16nH 20nH
2 平面变压器的使用
平面变压器的使用主要有以下三个原则:
(1)根据输出电压的大小来选用相应型号的平面变压器;
(2)根据输出电流的大小来确定并联的平面变压器个数;
(3)根据输入输出电压的大小来确定变比及原边绕组的匝数。

例如,开关电源输出电压5V,输出电流150A。

选用5V系列的平面变压器FTI-12×2A-XX。

如果用FTI-12×2A-1A,就需要5个并联;如果用FTI-1
2×2A-5A(实际就是由5个FTI-12×2A-1A并联构成),只需要1个。

此外,实际应用中还需要知道平面变压器的变化和原边线圈的匝数。

变比可用下面公式进行计算:
变比=K×N×P:1
式中,K是系数。

当平面变压器的输出是通过中心抽头时,K=0.5;平面变压器无中心抽头时,K=1。

N是并联的平面变压器单元个数。

P平面变压器原边匝数。

上面的例子中,如果输出平面变压器使用中心抽头,输入的直流电压为150V,变比可定为10:1,则原边匝数P=10/(0.5×5)=4。

如果输入的直流电压为300V,变比可定为20 1,则原边匝数P=20/0.5×5=8。

由此可见平面变压器的原边绕组的匝数通常是很少的。

3 结论
笔者受FTI公司委托在蓄电池充电电源中使用了平面变压器。

根据本人的使用体会,采用平面变压器后,开关频率为300kHz,转换效率大于95%,整个装置的体积和重量也大大降低。

由于平面变压器已标准化、系列化、产品化,性能一致性好,使用非常方便。

平面变压器改变了传统的开关变换器中隔离开关变压器的设计思路,为设计人员提供了更方便、更优良的选择。

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