开关电源变压器
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。
开关电源变压器工作原理
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开关电源变压器工作原理开关电源变压器是一种用于电源转换的重要设备,其工作原理主要涉及磁感应定律和变压器原理。
开关电源变压器的工作原理如下:当交流电输入到开关电源变压器的输入侧,经过整流滤波后,得到一个稳定的直流电压。
这个直流电压通过一个开关,以高频电流形式输入到变压器的主线圈上,产生磁场。
根据磁感应定律,这个磁场将会感应到变压器的副线圈上,从而使得副线圈上产生电压。
根据变压器原理,当副线圈的匝数与主线圈的匝数不同时,副线圈的电压将会与主线圈的电压不同。
在开关状态下,主线圈上的电流会不断地开关,从而使得磁场产生周期性变化。
这个周期性变化的磁场进一步感应到副线圈上,从而使得副线圈上的电压也产生周期性变化。
这样,我们就可以通过变压器将输入电压转换为输出电压,实现电能的转换和传输。
开关电源变压器的工作原理基于高频开关技术,其使用高频开关器件(如MOSFET、IGBT等)来实现开关操作。
当开关器件导通时,电流通过主线圈,磁场储能。
当开关器件关断时,磁场能量释放,导致副线圈上产生感应电压。
这样的开关操作频率非常高,通常在几十kHz甚至更高。
高频开关操作使得开关电源变压器具有体积小、重量轻、效率高的特点。
开关电源变压器的工作原理还涉及到控制电路的设计。
控制电路通过检测输出电压并与参考电压进行比较,根据差值来控制开关器件的导通和关断。
这样可以实现输出电压的稳定调节,提高开关电源的稳定性和可靠性。
开关电源变压器的工作原理使得其在现代电子设备中得到广泛应用。
它可以将交流电转换为直流电,为各种电子设备提供稳定的电源。
同时,开关电源变压器的高效率和小体积使得其在电子设备中的应用越来越广泛。
无论是家用电器、通信设备还是工业自动化设备,都离不开开关电源变压器的支持。
开关电源变压器是一种通过高频开关操作实现电能转换和传输的重要设备。
其工作原理基于磁感应定律和变压器原理,通过控制电路的设计实现电压的稳定调节。
开关电源变压器的高效率和小体积使得其在电子设备中得到广泛应用,为各种设备提供稳定可靠的电源。
开关电源变压器设计
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开关电源变压器设计开关电源变压器是一个重要的电力电子设备,用于将输入电压变换到需要的输出电压。
它由铁芯和线圈组成,通过交变磁场将输入电压变化到输出电压。
在设计开关电源变压器时,需要考虑到很多因素,包括转换效率、功率损耗、热量分布和轻负载性能等。
首先,在设计开关电源变压器时,需要确定所需的输出电压和电流。
输出电压和电流的选择直接取决于所需的应用和负载需求。
例如,对于音频放大器,输出电压可能是几百伏特,而对于计算机设备,输出电压可能是12伏特。
决定了输出电压和电流之后,可以计算变压器的必要参数,如匝数比、线圈电阻和反馈电路。
其次,在选择铁芯材料时,需要考虑到磁通密度和能量损耗。
磁通密度代表了铁芯能够承受的最大磁场强度,因此需要选择一个能够满足输出电流和磁通密度要求的铁芯材料。
同时,能量损耗是通过变压器中电能转换为磁能和热能的过程。
为了降低能量损耗,可以选择低磁滞或非饱和的铁芯材料。
另外,热量分布也是设计开关电源变压器时需要考虑的因素之一、由于转换过程中会有一定的能量损耗,会产生一定的热量。
为了确保变压器的正常工作,需要将热量分布在铁芯和线圈上,并通过冷却系统将其排出。
热量分布的合理设计可以提高变压器的效率和寿命。
最后,为了提高开关电源变压器的轻负载性能,可以采取一些措施,如引入补偿线圈或使用纳米铁芯等新材料。
补偿线圈可以提高变压器的稳定性和混响补偿能力,从而提高轻负载性能。
而使用纳米铁芯可以减小磁损耗和体积,从而提高变压器的效率和功率密度。
总体上,开关电源变压器的设计需要综合考虑输出电压和电流要求、铁芯材料选择、热量分布和轻负载性能等因素。
通过合理的设计和优化,可以提高变压器的性能和可靠性,满足不同应用和负载要求。
开关电源变压器原理详解
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开关电源变压器原理详解开关电源变压器是一种将高电压经过变压器转换为低电压的设备。
它通过高频振荡电路开关,将电源转换成需要的电压和电流。
在开关电源变压器中,有两个有极性的线圈在磁芯上。
第一线圈被称为原线圈或主线圈,而第二线圈被称为次级线圈或副线圈。
高电压进入原线圈,开关振荡器然后控制磁铁在磁芯中的位置。
这导致原线圈的交变磁场在副线圈中产生交变电场,从而产生所需的电压和电流。
开关电源变压器的工作原理与普通电源变压器相似,但是其工作频率高于普通电源变压器。
由于开关电源变压器的高频振荡,其磁芯使用特殊材料来防止磁芯在高频振荡下的损失。
磁芯通常由铁、钠、镍或钴等高导磁性材料制成,以确保在高频下的最佳工作性能。
开关电源变压器的优点是其高效率、可靠性和节省空间。
它们具有快速响应时间,长寿命和高容量,能够在更小的空间内提供更高的电源输出,因此被广泛应用于机器人、交通信号灯、电视、计算机和手机等设备中。
在选择开关电源变压器时,需要考虑一些重要的因素。
其中最重要的因素是电源的电压和电流需求。
其他因素包括温度、振荡频率、磁芯材料和使用寿命等。
在使用开关电源变压器时,还需要注意以下事项。
首先,应正确地接地和维护主电路和副电路。
其次,在开关电源变压器过载时,应及时检查并解决问题。
第三,当变压器开始工作时,应注意不要触及开关电源变压器的磁芯以防止电击。
最后,要定期进行检查和维护,以确保其工作性能和寿命。
总之,开关电源变压器是现代电子设备不可或缺的部分。
了解其工作原理和使用方法将有助于我们在实践中更好地使用它。
开关电源变压器原理拆解
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开关电源变压器原理拆解
本文将介绍开关电源变压器的工作原理及其构造,通过对开关电源变压器进行拆解,帮助读者更好地理解其内部结构和工作原理。
开关电源变压器是一种重要的电子元器件,其主要作用是将交流电转换为直流电,并通过变压器将电压转换为适合电路使用的电压。
开关电源变压器相较于传统的线性电源变压器,具有更高的效率和更小的体积。
开关电源变压器的构造包括铁芯、线圈、绝缘材料、外壳等部分。
铁芯是开关电源变压器的核心部分,其材料通常为硅钢片,可以有效减小铁芯损耗和磁滞损耗。
线圈部分包括主线圈和辅助线圈,主线圈用于变压器的电压转换,而辅助线圈则用于保护开关管等元器件。
开关电源变压器的工作原理是基于电磁感应现象的。
当主线圈中的电流发生变化时,会在铁芯中产生磁通量,进而在次级线圈中产生电动势。
通过变压器的变比关系,可以实现输入电压到输出电压的变换。
在实际应用中,开关电源变压器还需要配合大量的电子元器件进行综合控制和管理,以实现更加高效和稳定的电源输出。
通过了解开关电源变压器的内部构造和工作原理,可以帮助我们更好地理解和应用开关电源技术,从而为电子产品的开发和设计提供更加可靠和高效的电源解决方案。
开关电源变压器绕制方法
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开关电源变压器绕制方法
嘿,朋友们!今天咱就来好好聊聊开关电源变压器绕制方法。
这可是个超级有趣的事儿呢!
你看啊,开关电源变压器就像是电路中的大力士,它承担着重要的任务。
要绕制它,那可得有点技巧和耐心。
先来说说准备工作吧,就像要去打仗得先准备好武器一样。
得把需要的材料都准备齐全,漆包线啦、铁芯啦等等,一个都不能少。
这就好比做饭,食材都没准备好,怎么能做出美味佳肴呢?
然后就开始绕制啦!这可不能马虎,要一圈一圈认真地绕。
每一圈都像是在给这个大力士穿上一层坚固的铠甲。
绕的时候得注意力度,不能太紧也不能太松,这可真是个技术活啊!难道不是吗?
绕的过程中还得注意排线,要让它们整整齐齐的,就像排队的士兵一样。
如果排得乱七八糟,那可不行,会影响性能的哟!想想看,如果士兵们都乱成一团,还怎么打仗呢?
绕完一层还得接着绕下一层,就像盖房子一样,一层一层往上盖。
这时候更得细心了,不能出一点差错。
当整个变压器绕制完成,你会有一种满满的成就感,就像自己创造了一个小奇迹一样!哇塞,那感觉简直太棒啦!
其实绕制开关电源变压器就跟做一件艺术品一样,需要用心去雕琢。
你得把它当成你的宝贝,精心呵护,才能让它发挥出最大的作用。
所以啊,朋友们,不要害怕尝试,大胆地去动手绕制吧!你会发现其中的乐趣和挑战,会让你对电子技术有更深刻的理解和热爱。
相信我,只要你认真去做,一定能绕制出一个完美的开关电源变压器!。
开关电源变压器的结构和组成
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开关电源变压器的结构和组成最基础的反激式变压器(开关电源)的简单(工作原理)图。
在这一电路系统中,Ui是开关(电源)的输入电压,T是开关变压器,K是控制开关,C是储能滤波(电容),R是负载(电阻)。
下图是反激式变压器开关电源的电压输出波形。
开关电源变压器和开关管一起构成一个自激(或他激)式的间歇(振荡器),从而把输入直流电压调制成一个高频脉冲电压。
在反激式电路中,当开关管导通时,变压器把电能转换成磁场能储存起来,当开关管截止时则释放出来。
在正激式电路中,当开关管导通时,输入电压直接向负载供给并把能量储存在储能电感中。
当开关管截止时,再由储能电感进行续流向负载传递。
变压器的初级电感量是202uH,参与(耦合)的却只有200uH,那么有2uH是漏感。
次级是50uH,没有漏感。
变压器的电感比是200:50,那么意味着变压器的匝比NP/NS=2:1设定瞬态扫描,时间10ms,步长10ns,稳态时的波形:t0时刻,MOS开通,初级电流线性上升。
t1时刻,MOS关断,初级感应电动势耦合到次级向输出电容转移能量。
漏感在MOS上产生电压尖峰。
输出电压通过绕组耦合,按照匝比关系反射到初级。
这些和CCM模式时是一样的。
这一状态维持到t2时刻结束。
t2时刻,次级(二极管)(电流),也就是次级电感电流降到了零。
这意味着磁芯中的能量已经完全释放了。
那么因为二管电流降到了零,二极管也就自动截止了,次级相当于开路状态,输出电压不再反射回初级了。
由于此时MOS的Vds电压高于输入电压,所以在电压差的作用下,MOS的结电容和初级电感发生谐振。
谐振电流给MOS 的结电容放电。
Vds电压开始下降,经过1/4之一个谐振周期后又开始上升。
由于RCD箝位电路的存在,这个振荡是个阻尼振荡,幅度越来越小。
t2到t3时刻,变压器是不向输出电容输送能量的。
输出完全靠输出的储能电容来维持。
t3时刻,MOS再次开通,由于这之前磁芯能量已经完全释放,电感电流为零。
开关电源的基本组成
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开关电源的基本组成开关电源是一种将交流电转换成直流电的电源装置。
它由多个基本组成部分组成,包括变压器、整流器、滤波器、稳压器和保护电路。
1. 变压器:开关电源的变压器主要用于将输入的交流电转换为所需的电压。
它由铁芯和线圈组成,通过磁感应原理实现电压的转换。
变压器可以将输入电压变高或变低,以适应设备的工作电压要求。
2. 整流器:开关电源的整流器用于将交流电转换为直流电。
常见的整流器有二极管整流器和桥式整流器。
二极管整流器通过二极管将交流电的负半周截去,只保留正半周,从而实现了交流到直流的转换。
桥式整流器则通过四个二极管组成的桥路,可以同时将正半周和负半周都转换为直流电。
3. 滤波器:开关电源的滤波器用于平滑直流输出电压。
在整流后的直流电中,仍然存在一定的脉动,滤波器的作用就是通过电容器和电感器对脉动进行滤波,使输出电压更加稳定。
4. 稳压器:开关电源的稳压器用于保持输出电压的稳定。
稳压器可以根据负载的变化自动调节输出电压,确保稳定在设定的数值。
常见的稳压器有线性稳压器和开关稳压器,其中开关稳压器的效率更高,使用更广泛。
5. 保护电路:开关电源的保护电路用于保护电源和负载设备不受过电流、过电压、过温等因素的损害。
常见的保护电路包括过流保护、过压保护、过温保护等,它们可以通过监测电流、电压和温度等参数来及时切断电源或降低输出电压,以保护电源和负载设备的安全运行。
开关电源的基本组成部分相互配合,共同实现了将交流电转换为直流电,并提供稳定的输出电压给负载设备使用。
通过合理设计和选择不同的组件,可以满足各种不同负载设备的需求,例如家用电器、电子设备、通信设备等。
开关电源具有高效、稳定、可靠的特点,被广泛应用于各个领域。
开关电源变压器工作原理
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开关电源变压器工作原理开关电源变压器是开关电源中最关键的部件之一,它起着将输入电源的电压转换为所需输出电压的作用。
在电子设备中,开关电源变压器被广泛应用于各种场合,如电脑、手机、电视等。
开关电源变压器的工作原理可以简单地描述为:通过变压器的变换作用,将输入电压转换为输出电压。
具体来说,当输入电压施加到变压器的输入侧时,通过变压器的磁耦合作用,使得输入侧线圈中的电流产生磁场。
同时,这个磁场也会穿过输出侧线圈,从而在输出侧线圈中感应出电压。
在开关电源变压器中,输入侧线圈通常被称为主线圈,而输出侧线圈则被称为副线圈。
主线圈中的电流和输入电压呈线性关系,而副线圈中的电压则与主线圈中的电流成正比。
通过合理选择主副线圈的匝数比例,可以实现不同的输入输出电压转换。
为了提高开关电源变压器的效率和稳定性,通常会采用一些特殊的设计措施。
其中一个重要的措施是使用磁性材料来制作变压器的铁芯。
这种磁性材料可以有效地增加变压器的磁感应强度,从而提高能量的传输效率。
同时,铁芯还可以起到屏蔽外部电磁干扰的作用,提高开关电源的稳定性。
为了提高开关电源变压器的效率,还可以采用谐振技术。
谐振技术通过合理设计电路参数,使得开关电源在工作过程中能够处于谐振状态,从而减小功率损耗,提高能量利用率。
同时,谐振技术还可以减小开关电源的尺寸和重量,提高整体性能。
在实际应用中,开关电源变压器还需要考虑一些其他因素,如温度、电流、功率等。
温度是一个重要的影响因素,高温会导致变压器的损耗增加,从而影响工作效果。
因此,在设计和选择开关电源变压器时,需要合理考虑工作温度范围,以确保其稳定可靠的工作。
总结起来,开关电源变压器是开关电源中不可或缺的组成部分,其工作原理是通过变压器的变换作用将输入电压转换为所需输出电压。
通过合理设计和选择,可以提高开关电源变压器的效率和稳定性。
开关电源变压器的工作原理对于理解开关电源的工作原理和优化开关电源的设计都具有重要意义。
开关电源变压器参数详细讲解
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开关电源变压器参数详细讲解开关电源变压器是一种用于开关电源电路中的变压器,其主要功能是通过变换输入电压的大小和输出电压的大小来实现对电源的调节和稳定。
下面将详细讲解开关电源变压器的参数。
1. 输入电压(Vin):开关电源变压器的输入电压是指供给变压器的电源电压。
在设计开关电源时,需要根据实际需求选择适当的输入电压,通常为220V或110V。
2. 输出电压(Vout):开关电源变压器的输出电压是指通过变压器转换后得到的电源输出电压。
输出电压的大小取决于变压器的绕组比例和输入电压的大小。
3. 额定电压(Vrated):开关电源变压器的额定电压是指其设计和制造时所能承受的最大电压。
超过额定电压的输入电压可能会导致变压器损坏或故障。
4. 额定功率(Prated):开关电源变压器的额定功率是指其设计和制造时所能承受的最大功率。
超过额定功率的负载可能会导致变压器过热或损坏。
5. 绝缘电阻(Rins):开关电源变压器的绝缘电阻是指变压器绕组之间的绝缘性能。
绝缘电阻越大,变压器的绝缘性能越好,能够有效防止漏电和电击等安全问题。
6. 频率(f):开关电源变压器的频率是指输入电源的频率。
在中国,标准的电源频率为50Hz,而在其他国家和地区可能有不同的标准频率。
7. 效率(η):开关电源变压器的效率是指输出功率与输入功率之间的比值。
通常情况下,开关电源变压器的效率应尽可能高,以减少能量损耗和热量产生。
8. 温升(ΔT):开关电源变压器的温升是指变压器在工作过程中产生的温度上升。
温升过高可能会导致变压器过热,甚至损坏。
9. 绝缘等级:开关电源变压器的绝缘等级是指变压器的绝缘性能,常用的绝缘等级有F、H等级。
绝缘等级越高,变压器的绝缘性能越好,能够更好地保护变压器和使用者的安全。
10. 尺寸和重量:开关电源变压器的尺寸和重量是指变压器的外形尺寸和重量。
在设计和选择开关电源变压器时,需要考虑变压器的尺寸和重量是否适合安装和使用的场所。
开关电源变压器工作原理
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开关电源变压器工作原理
开关电源变压器工作原理是基于电磁感应原理和功率电子器件的工作特性。
在开关电源变压器中,主要包含一个输入电源、功率开关器件、磁性材料、控制电路和输出负载等部分。
首先,输入的交流电源经过整流和滤波得到直流电压,然后经过控制电路控制功率开关器件的开关状态,将高频脉冲信号输入到变压器的初级绕组。
功率开关器件主要有晶体管(MOSFET)、双向可控硅(TRIAC)或其他开关器件,通过不断地开关和关断,使得输入电压在变压器的初级绕组上形成一系列的矩形脉冲信号。
当功率开关器件导通时,脉冲信号作用于变压器的初级绕组,产生磁通。
磁通通过磁性材料(如铁芯)传导到变压器的次级绕组,从而在次级绕组上感应出相应的电压。
这个电压可以根据变压器的绕组比例进行升压或降压。
控制电路通过不断调节功率开关器件的开关频率和占空比,来控制输出电压的大小和稳定性。
同时,变压器的磁性材料起到了增强磁感应强度、提高能量转换效率以及隔离输入与输出电路的作用。
最后,经过变压器的次级绕组的电压经过滤波电路去除脉动,最终供给输出负载。
通过不断地控制开关器件的开关状态,可以实现对输出电压的精确控制和调节。
总之,开关电源变压器通过控制功率开关器件的开关状态和变
压器的电磁感应作用,将输入电压转换为所需的输出电压。
具有体积小、效率高、稳定性好等特点,广泛应用于电子设备中。
开关电源变压器 实例
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开关电源变压器实例
开关电源变压器实例如下:
以输入电压为85~264V,频率为50/60HZ,输出电压为12VDC,输出电
流为5A的单端反激式开关电源为例。
1. 高频变压器的设计:首先选择适当的磁芯大小。
通常根据输出功率,查找磁芯厂商的资料,根据磁芯高度,在100KHz的频率下选择相应的功率型磁芯。
例如,查TDK PQ2620 PC4,其参数为Ui=2300Nh,Ae=119mm^2,Bs=380mT(100℃),Br=140mT(23℃)。
2. 计算输入电流平均值:Pout/Iav=n Vin min。
其中,Vin min=90V V2-20直流涟波及整流管压降=110V。
n为变压器匝数比。
以上是开关电源变压器设计的一种实例,实际应用中需要根据具体需求进行设计。
如有需要,建议咨询专业工程师或查阅相关文献资料。
几种开关电源变压器设计计算方法
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几种开关电源变压器设计计算方法
开关电源变压器设计计算方法有多种,根据输入和输出电压、电流、效率等参数的不同,可以选择不同的设计方法。
下面介绍几种常见的开关电源变压器设计计算方法。
1.均压系数法:
均压系数法是一种常见的设计方法,适用于输出电压稳定、负载变化较小的情况。
计算步骤如下:
1)确定输入和输出电压、电流;
2)选择变压器的变压比和绕组匝数;
3)根据电流传输比,计算输入和输出绕组的截面积和电流;
4)根据磁通密度,计算变压器的磁芯截面积;
5)计算变压器的工作频率和磁通密度。
2.欧姆法:
欧姆法是一种比较精确的设计方法,适用于需求较高的应用场景。
计算步骤如下:
1)确定输入和输出电压、电流,以及允许的电压降;
2)根据欧姆定律和功率关系,计算输入和输出绕组的电阻;
3)根据电流传输比,计算输入和输出绕组的导线截面积;
4)根据磁通密度,计算变压器的磁芯截面积;
5)计算变压器的工作频率和磁通密度。
3.饱和系数法:
饱和系数法是一种适用于高频开关电源设计的方法,可以有效降低开
关电源的损耗和杂散辐射。
计算步骤如下:
1)确定输入和输出电压、电流,以及允许的饱和电流;
2)根据输入和输出电流计算变压器的有效电流;
3)根据输入电流和变压比,计算输入和输出绕组的有效导线截面积;
4)根据磁通密度,计算变压器的磁芯截面积;
5)计算变压器的工作频率和磁通密度。
以上是几种常见的开关电源变压器设计计算方法。
在实际设计中,还
需要考虑变压器的损耗、绝缘、温升等因素,并结合具体的应用要求进行
优化和调整。
开关电源变压器
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导线材料—漆包线:一般用于绕制小型电子变压器的漆包线有高强度聚酯漆包线(QZ)和聚氨酯漆包线(QA)两 种.根据漆层厚度分为1型(薄漆型)和2型(厚漆型)两种.前者的绝缘涂层为聚酯漆,具有优越的耐热性,绝缘性抗电 强度可达60kv/mm;后者绝缘层为聚氨酯漆,具有自粘性强,有自焊性能(380℃),可不用去漆膜就可直接焊接
检测方法
1、通过观察变压器的外貌来检查其是否有明显异常现象。如线圈引线是否断裂,脱焊,绝缘材料是否有烧焦 痕迹,铁心紧固螺杆是否有松动,硅钢片有无锈蚀,绕组线圈是否有外露等。
2、绝缘性测试。用万用表R×10k挡分别测量铁心与初级,初级与各次级、铁心与各次级、静电屏蔽层与衩 次级、次级各绕组间的电阻值,万用表指针均应指在无穷大位置不动。否则,说明变压器绝缘性能不良。
a、直接测量法。将次级所有绕组全部开路,把万用表置于交流电流挡(500mA,串入初级绕组。当初级绕组 的插头插入220V交流市电时,万用表所指示的便是空载电流值。此值不应大于变压器满载电流的10%~20%。一般 常见电子设备电源变压器的正常空载电流应在100mA左右。如果超出太多,则说明变压器有短路性故障。
开关电源变压器
电力设备
01 作用
03 特性参数 05 检测方法
目录
02 分类 04 组成
开关电源变压器是加入了开关管的电源变压器,在电路中除了普通变压器的电压
作用
开关电源变压器和开关管一起构成一个自激(或他激)式的间歇振荡器,从而把输入直流电压调制成一个高频 脉冲电压.
开关电源变压器计算公式
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开关电源变压器计算公式开关电源变压器是一种常用的电力转换装置,用于将输入的交流电转换为所需的输出电压,并向负载提供电能。
在开关电源变压器的设计和计算中,有几个关键参数需要考虑,包括输入电压、输出电压、输出功率、变压比、工作频率等。
在进行开关电源变压器计算时,首先需要确定输出电压和输出功率。
输出电压可以根据负载的要求和应用的需要来确定,输出功率则可以通过负载的功率需求来计算。
一般来说,输出功率可以根据负载的额定电流和额定电压来计算,公式为:输出功率(W)=负载电流(A)×负载电压(V)接下来需要确定输入电压和变压比。
输入电压可以根据应用的电网电压来确定,变压比可以根据输出电压和输入电压的比例来计算,公式为:变压比=输出电压(V)/输入电压(V)在确定输入电压和变压比后,可以通过变压器的变比关系来计算变压器的参数。
变压器的变比关系可以表示为:N2/N1=U2/U1=I1/I2其中,N1和N2分别表示原边和副边的匝数,U1和U2分别表示输入电压和输出电压,I1和I2分别表示输入电流和输出电流。
通过变比关系可以计算出原边和副边的匝数,公式为:N1=N2×(U1/U2)N2=N1×(U2/U1)同时,还需要考虑实际变压器中的功率损耗。
功率损耗可以包括铜损耗和铁损耗两部分。
铜损耗是由于变压器中导线的电阻而产生的,可以通过负载电流和电阻来计算。
铁损耗则是由于变压器磁芯中磁场变化而产生的,可以根据变压器的材质和工作频率来估算。
最后,还需要考虑变压器的工作频率对变压器参数的影响。
工作频率会影响变压器的磁芯材质选择和变压器损耗的计算。
一般来说,变压器使用的材料可以根据工作频率的不同而选择,常见的有铁氧体、硅钢等材料。
综上所述,开关电源变压器的计算需要考虑多个参数,包括输出电压、输出功率、输入电压、变压比、匝数、功率损耗和工作频率等。
根据这些参数可以计算出变压器的基本参数,并选择合适的材料和设计方案来满足应用需求。
开关电源变压器引脚定义
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开关电源变压器引脚定义开关电源变压器是一种用来改变交流电压的电子元件,其主要作用是将输入的高电压变成输出的低电压,以供电子设备使用。
在使用开关电源变压器时,需要了解其引脚定义,以保证其正常工作。
本文将介绍开关电源变压器引脚的定义及其作用。
一、开关电源变压器引脚的定义1. 输入端引脚:输入端引脚是开关电源变压器的电源输入端,通常有两个引脚,一个是输入电压的正极,另一个是输入电压的负极。
输入端引脚的电压范围一般在AC100V-240V之间。
2. 输出端引脚:输出端引脚是开关电源变压器的电源输出端,通常有两个引脚,一个是输出电压的正极,另一个是输出电压的负极。
输出端引脚的电压范围一般在DC5V-24V之间。
3. 地引脚:地引脚是开关电源变压器的地线引脚,用于连接电源的地线,以保证电源的安全性。
4. 控制引脚:控制引脚是开关电源变压器的控制引脚,用于控制变压器的工作状态。
控制引脚的作用是控制变压器的开关频率和占空比,以实现电压的调节。
二、开关电源变压器引脚的作用1. 输入端引脚的作用:输入端引脚用于接收电源输入信号,将高电压转换为低电压输出。
输入端引脚的电压范围一般在AC100V-240V之间,根据不同的输入电压,可以输出不同的电压。
2. 输出端引脚的作用:输出端引脚用于输出变压器转换后的低电压信号,供电子设备使用。
输出端引脚的电压范围一般在DC5V-24V之间,根据不同的输出电压,可以满足不同的设备需求。
3. 地引脚的作用:地引脚用于连接电源的地线,以保证电源的安全性。
在使用开关电源变压器时,必须将地引脚连接到设备的地线上,以避免电源漏电和设备损坏。
4. 控制引脚的作用:控制引脚用于控制变压器的工作状态,包括开关频率和占空比。
通过控制引脚,可以实现电压的调节,满足不同设备的需求。
三、开关电源变压器引脚的实例以常见的5V开关电源变压器为例,其引脚定义如下:1. 输入端引脚:输入端引脚有两个,一个是输入电压的正极(AC100V-240V),另一个是输入电压的负极。
几种开关电源变压器设计计算方法
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几种开关电源变压器设计计算方法开关电源变压器是一种电力转换装置,用于将交流电转换为需要的电压或电流。
它是开关电源的核心部分之一、在开关电源的设计中,变压器的设计计算非常重要。
下面介绍几种开关电源变压器设计计算方法。
1.变压器的变比设计计算方法:变压器的变比决定了输出电压的大小。
在开关电源设计中,根据需要的输出电压和输入电压,可以计算出变压器的变比。
变压器的变比计算公式如下:变比=输出电压/输入电压2.变压器的功率计算方法:变压器的功率决定了能够输出的最大功率。
在开关电源设计中,需要根据负载的功率要求和开关管的功率能力来计算变压器的功率。
变压器的功率计算公式如下:功率=输出电压×输出电流3.变压器的绕组计算方法:变压器的绕组计算主要是计算变压器的线圈的匝数和截面积。
在开关电源设计中,需要根据变压器的功率、频率和工作温度来计算绕组的截面积。
变压器的绕组计算公式如下:匝数=(磁通×动铁面积)/(磁压×磁路长度)4.变压器的损耗计算方法:变压器的损耗是指在工作过程中的能量损失。
在开关电源设计中,需要计算变压器的铜损和铁损。
变压器的铜损可以通过计算绕组的电阻和负载电流来获取。
变压器的铁损可以通过计算磁铁和磁路的磁滞损耗和涡流损耗来获得。
变压器的损耗计算公式如下:铜损=绕组电阻×负载电流^2铁损=磁滞损耗+涡流损耗5.变压器的有效值计算方法:变压器的有效值是指输入和输出电压的平均值。
在开关电源设计中,需要计算变压器的有效值来确定电压的稳定性。
变压器的有效值计算公式如下:有效值=峰值/根号2综上所述,开关电源变压器的设计计算方法主要包括变比计算、功率计算、绕组计算、损耗计算和有效值计算等方面。
通过合理的设计计算,可以确保开关电源变压器的性能和稳定性,进而提高开关电源的工作效率。
开关电源变压器原理
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开关电源变压器原理开关电源变压器(Switching Power Transforme)是一种工作在开关状态下的电源变压器,它通过使用高频开关器件(如晶体管、MOSFET等)在输入端和输出端之间以可调谐的频率开关,以在较短的时间内传输电能。
与传统的线性电源变压器相比,开关电源变压器具有以下几个优点:高效率、负载能力强、体积小、重量轻、适应性强及输出电压稳定等。
下面将详细介绍开关电源变压器的原理。
1.基本结构2.工作原理开关电源变压器的工作原理与传统线性电源变压器的原理不同。
传统线性电源变压器通过变压器的磁耦合作用,将输入电压变换成输出电压或电流。
而开关电源变压器通过频率可调谐的开关电路将输入电压切割成高频的脉冲信号,经过变压器传输后,再通过滤波电路将高频脉冲信号转换成直流电压或交流电压。
开关电源变压器的工作频率通常在几十kHz到几百kHz之间。
3.工作过程当输入电源给定一个开关信号时,开关电源变压器开始工作。
开关信号的频率通常在几十kHz到几百kHz之间,这个开关信号使得开关电源控制器将输入电压切换成高频脉冲信号。
这些高频脉冲信号通过变压器耦合到输出绕组,经过变压器变换并纠正输出电压误差。
最后,通过滤波电路将高频脉冲信号转换成平滑的输出电压。
4.关键技术为了保证开关电源变压器的正常工作,有几个关键技术需要注意:(1)开关器件的选择和驱动。
开关电源变压器通常使用晶体管、MOSFET等开关器件,选择适当的开关器件可提高整个系统的效率和可靠性,并且需要使用驱动电路确保开关器件的工作正常。
(2)变压器的设计。
变压器是开关电源变压器的核心部件,合理设计变压器的绕组和参数可以提高变压器的效率和功能。
(3)滤波电路和稳压电路的设计。
滤波电路和稳压电路的设计对于保证开关电源变压器的输出稳定性起着至关重要的作用。
(4)开关电源控制电路的设计。
开关电源控制电路通过调整开关频率和占空比来控制输出电压,需要经过精确的设计来保证电源的稳定性和安全性。
开关电源变压器原理图
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开关电源变压器原理图
开关电源变压器是一种用于将交流电压转换为所需的输出电压的电力转换装置。
它由输入部分和输出部分组成,通过一定的工作方式将输入的高频交流电流变换为输出的低频直流电流。
输入部分包括输入电源、开关管、变压器的一次绕组、滤波电容和滤波电感。
其中,输入电源为直流电源,在控制电路的作用下,开关管间隔地开关通断,当开关管导通时,输入电源的电流流过开关管和变压器的一次绕组,形成一次电流;当开关管断开时,输入电源的电流被切断,一次电流变成间断流。
输出部分由变压器的二次绕组、整流电路、滤波电容和负载组成。
当开关管导通时,变压器的一次电流通过互感作用于二次绕组,形成二次电流;当开关管断开时,一次电流断开,二次电流也随之消失。
整流电路用于将二次电流变成相对稳定的直流电流,滤波电容则用于将直流电流的脉动减小,以确保输出电压的稳定性。
最后,输出电压连接到负载上,以提供所需的电力。
通过不断地轮流开关和断开开关管,开关电源变压器将高频交流电流转换为稳定的低频直流电流,实现了输入电压到输出电压的转换。
总结:开关电源变压器将输入的高频交流电流通过开关管和变压器的一次绕组转换成一次电流,并通过变压器的互感作用在二次绕组形成二次电流。
通过整流电路和滤波电容将二次电流变成稳定的直流电流,输出给负载。
开关电源变压器的设计
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2)单极性:电路为单端正激、单端反激等,变压器一次绕组在1个 周期内加上1个单向旳方波脉冲电压(单端反激式如此)。变压器 磁心单向励磁,磁通密度在最大值Bm到剩余磁通密度Br之间变化, 这时旳△B=Bm-Br,若减小Br,增大饱和磁通密度Bs,能够提升 △B,降低匝数,减小铜耗。
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开关电源用铁氧体磁性材应满足下列要求: (1)具有较高旳饱和磁通密度Bs和较低旳剩余磁通密度Br 磁通密度Bs旳高下,对于变压器和绕制成果有一定影响。从 理论上讲,Bs高,变压器绕组匝数能够减小,铜损也随之减小 在实际应用中,开关电源高频变换器旳电路形式诸多,对于变 压器而言,其工作形式可分为两大类:
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变压器视在功率PT:对于反激拓扑来说,
PT
Pin
Pout
Pout
Pout
(211) *3 (211) *3 148.5W 0.8
2. 计算AP (用Excel表格来计算AP值)
式中:
AP
PT *104
0.783cm4
Bm * fs *1000 * J * Ku
J电流密度,一般取395A/cm2;
Ku是铜窗有效使用系数,根据安规要求和输出路数决定,一般
取0.2~0.4。在此计算取0.4
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根据上图,选择不小于计算AP值旳磁 芯EE3528,有关参数是: Ae:84.8mm2 AP:1.3398cm4 Wa:158mm2 AL:2600nH/H2
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骨架材料:开关变压器骨架和一般的变压器骨架不同,除了作为线圈的绝缘和支撑材料外,还承担了整个变压器的安装固定和定位的作用,因此制作骨架的材料除了满足绝缘要求外,还应有相当的抗拉强度,同时为了承受引脚的耐焊接热,要求骨架材料的热变形温度高于200℃,材料必须达到阻燃,且还应加工性好,易于加工成各种形状.
开关电源变压器的作用
开关电源变压器和开关管一起构成一个自激(或他激)式的间歇震荡器,从而把输入直流电压调制成一个高频脉冲电压.
起到能量传递和转换作用.在反激式电路中, 当开关管导通时,变压器把电能转换成磁场能储存起来,当开关管截止时则释放出来. 在正激式电路中,当开关管导通时,输入电压直接向负载供给并把能量储存在储能电感中.当开关管截止时,再由储能电感进行续 流向负载传递.
开关电源变压器的特性参数
电压比:指变压器的初级电压和次级电压的比值.
直流电阻:即铜阻.
效率:即输出功率/输入功率*100[%]
绝缘电阻:变压器各绕组之间及对铁心之间的绝缘能力.
抗电强度:变压器在1秒或1分钟之内能承受规定电压的程度.
开关电源变压器的组成
开关电源变压器的主要材料:磁性材料,导线材料和绝缘材料是开关变压器的核心.
把输入的直流电压器的分类
开关电源变压器分单激式开关电源变压器和双激式开关电源变压器,两种开关电源变压器的工作原理和结构并不是一样的。单激式开关电源变压器的输入电压时单极性脉冲,而其还分正反激电压输出;而双激式开关电源变压器的输入电压是双极性脉冲,一般是双极性脉冲电压输出。
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磁性材料:开关变压器使用的磁性材料为软磁铁氧体,按其成分和应用频率可分为MnZn系和NiZn系两大类.前者具有高的导磁率和高的饱和磁感应,在中频和低频范围具有较低损耗.磁芯的形状很多,如EI型,E型,EC型等
导线材料―漆包线:一般用于绕制小型电子变压器的漆包线有高强度聚酯漆包线(QZ)和聚氨酯漆包线(QA)两种.根据漆层厚度分为1型(薄漆型)和2型(厚漆型)两种.前者的绝缘涂层为聚酯漆,具有优越的耐热性,绝缘性抗电强度可达60kv/mm;后者绝缘层为聚氨酯漆,具有自粘性强,有自焊性能(380℃),可不用去漆膜就可直接焊接