高频变压器计算步骤
高频变压器匝数
高频变压器匝数【原创版】目录一、高频变压器简介二、高频变压器的匝数计算方法1.确定基本参数2.计算匝数比3.考虑损耗分配系数和电源效率三、高频变压器匝数比的影响因素1.电源频率2.磁芯固定3.电流大小四、高频变压器匝数减少的原因1.感性器件特性2.频率与感抗的关系五、如何计算高频变压器的线包线径及匝数1.线径计算公式2.匝数计算方法正文一、高频变压器简介高频变压器是一种应用于高频开关电源中的变压器，其主要作用是在高频率下进行电压和电流的变换。
与普通变压器相比，高频变压器具有更高的工作频率，更小的体积和更高的效率。
在高频变压器中，匝数是一个重要的参数，直接影响到变压器的性能和效果。
二、高频变压器的匝数计算方法1.确定基本参数在计算高频变压器的匝数之前，首先需要确定一些基本参数，包括交流输入电压的最大值和最小值、电网频率、开关频率、输出电压、输出功率和损耗分配系数等。
这些参数对于计算匝数具有重要的影响。
2.计算匝数比根据变压器的工作原理，匝数之比等于电压之比。
因此，可以通过计算输入电压与输出电压的比值，得到高频变压器的匝数比。
此外，还需要考虑电流大小对匝数比的影响。
3.考虑损耗分配系数和电源效率在计算高频变压器的匝数时，还需要考虑到损耗分配系数和电源效率。
损耗分配系数表示次级损耗与总损耗的比值，一般取 0.5。
电源效率一般取 75%～85%，具体取值取决于输出电压的大小。
三、高频变压器匝数比的影响因素1.电源频率电源频率是影响高频变压器匝数比的重要因素。
频率越高，感抗越大，因此需要的匝数就越少。
2.磁芯固定磁芯固定时，其电感量是匝数的正比函数。
因此，磁芯和绕组固定时，电感量就固定了，对匝数比的影响不大。
3.电流大小电流大小对匝数比的影响也非常明显。
电流越大，需要的匝数就越多；电流越小，需要的匝数就越少。
四、高频变压器匝数减少的原因1.感性器件特性变压器绕组是感性器件，磁芯固定时其电感量是匝数的正比函数。
开关电源 高频变压器 计算
开关电源高频变压器计算开关电源是一种将交流电转换为直流电的电源设备，广泛应用于各种电子设备中。
而高频变压器则是开关电源中的关键组件之一，用于实现电压的变换和隔离。
本文将从开关电源和高频变压器的工作原理、计算方法以及应用领域等方面进行介绍。
一、开关电源的工作原理开关电源通过不断开关的方式将输入的交流电转换为高频的脉冲电流，再经过整流、滤波等环节得到稳定的直流电。
其主要由输入端的滤波电容、整流桥、开关管、变压器、输出端的滤波电容和稳压电路等组成。
其中，开关管的开关频率决定了开关电源的工作频率，一般为几十kHz到几百kHz不等。
二、高频变压器的工作原理高频变压器是开关电源中的关键元件，主要用于实现输入端与输出端的电压变换和隔离。
其工作原理基于电磁感应定律，通过输入端的脉冲电流在变压器的磁场作用下产生电磁感应，从而实现电压的变换。
高频变压器通常由高导磁率的铁芯和绕组组成，绕组的匝数比决定了输入端与输出端的电压变换比。
三、高频变压器的计算方法在设计高频变压器时，需要根据具体的输入输出电压要求和功率需求进行计算。
一般来说，高频变压器的计算主要包括以下几个方面：1. 输入电压和输出电压：根据实际需求确定输入端和输出端的电压值。
2. 输入功率和输出功率：根据实际需求确定输入端和输出端的功率值。
3. 变压器的变比：根据输入端和输出端的电压值计算变压器的变比，即输入匝数与输出匝数的比值。
4. 变压器的铁芯截面积：根据输入功率和开关频率计算变压器的铁芯截面积，以满足工作时的磁通密度要求。
5. 绕组的匝数和线径：根据变压器的变比和输入、输出功率计算绕组的匝数和线径，以满足工作时的电流和功率要求。
四、开关电源和高频变压器的应用领域开关电源和高频变压器广泛应用于各种电子设备中，包括电脑、手机、通信设备、工控设备、医疗仪器等。
其优势在于体积小、效率高、稳定性好，能够满足现代电子设备对电源的高要求。
总结：开关电源和高频变压器作为现代电子设备中不可或缺的组件，通过将交流电转换为直流电并实现电压变换和隔离，为电子设备提供了稳定的电源供应。
开关电源高频变压器AP法计算方法
开关电源高频变压器AP法计算方法开关电源的高频变压器在设计和计算时，常采用AP法（Amplitude and Phase Method），即幅相法。
该方法可以使计算过程更简洁，且准确度较高。
以下是使用AP法计算开关电源高频变压器的方法及步骤。
1.确定设计要求：- 输入电压：Vin- 输出电压：Vout- 输出功率：Pout- 输入频率：Fin- 输出频率：Fout-漏感相对占空比：D-反馈变压器线匝比：Np/Ns2.计算输出电流：输出电流Iout = Pout / Vout3.计算输入电流：输入电流Iin = Pout / Vin4.计算变压器线圈匝数：输入线圈匝数Np = Ns * Vin / Vout5.设计漏感：选择适当的漏感系数k，一般为0.3到1之间。
漏感Lp = k * (Np)^2 / Fin6.计算变压器参考电流：变压器参考电流Ir = Iout * Vin / Vout7.计算变压器参考电压：变压器参考电压Ur = Vout * (1 - D) * (Ns / Np)8.计算变压器的磁链：变压器的磁链Br = Ur / (Fout * A)其中，A为变压器的有效截面积，可根据铁心截面积和线圈层数来计算。
9.根据设计选取合适的磁芯材料：根据计算得到的磁链值Br，选择合适的磁芯材料，常见的磁芯材料有硅钢片、氧化锌和磁性体等。
10.计算变压器的磁芯截面积：由所选磁芯材料的B-H曲线，可以得到磁芯的饱和磁感应强度Bs，通过Ur和Fout的大小关系判断是否选择合适的磁芯尺寸。
11.计算变压器的线圈电流密度：线圈电流密度Jc=Ir/Ap其中，Ap为变压器的有效截面积。
12.计算变压器的线圈匝数：输出线圈匝数Ns = Ap * Jc / (2 * Iout)13.计算输入电压的有效值：输入电压的有效值Vin_rms = Vin / sqrt(2)14.计算输入电流的有效值：输入电流的有效值Iin_rms = Iin / sqrt(2)15.计算变压器的有效值电流密度：有效值电流密度J_rms = Iin_rms / Ap16.计算输入线圈匝数：输入线圈匝数Np = Ap * J_rms / (2 * Iin_rms)17.验证设计结果：使用计算得到的变压器参数进行实际设计和模拟验证，根据设计要求进行调整。
高频变压器简单计算方法
高频变压器简单计算方法
高频变压器是一种用于变换交流电压的电器设备。
虽然计算高频变压器的精确参数需要更加复杂的方法和考虑更多的因素，但是在一些简单的应用中，我们可以使用一些基本的计算方法来估算高频变压器的参数。
首先，我们需要知道高频变压器的输入电压（Vin）、输出电压（Vout）、频率（f）和功率（P）。
如果其中任何一个参数未知，我们可以使用其他已知参数来确定。
请注意，这些计算方法是基于一些基本的假设和限制的，可能会有一定的误差。
1. 估算变压器的输出电流：
变压器的输出电流（Iout）可以通过下面的公式进行估算：
Iout = P / Vout
2. 估算变压器的变比：
变比（N）表示输入电压和输出电压之间的比例关系。
可以通过下面的公式进行估算：
N = Vin / Vout
3. 估算变压器的电感：
变压器的电感（L）可以通过以下公式进行估算：
L = (Vout * N) / (2 * π * f * Iout)
这些是一些基本的计算方法，可以帮助我们初步估算高频变压器的一些参数。
然而，考虑到高频变压器的复杂性和一些特殊的应用要求，更精确的计算方法可能需要进一步的分析和模拟。
因此，在实际设计和应用中，建议咨询专业的电气工程师或使用专业的电路设计软件来确保准确性和可靠性。
请记住，电气设备涉及到高压和高电流，操作时务必小心谨慎，并遵循相应的安全规定。
高频变压器计算公式
Is=1.3Ip
S=0.15√pm―
W=1/2(Is+L2 )
Np=2*108 W / (Bm * S *Is)
Ns=Np*(Vo+Vd)Dmax /Umin*(1-Dmax)
公式3:
K=Uimax/Uimin
Dmin=Dmax / [(1-Dmax)k + Dmax]
2. 计算,
Vf=Vmos-Vin(max)dc-150 ; Vf 电感储能电压,150为余留的余量电压.
Np/Ns=Vf/ut
Vin(min)dc * Dmax=Vf*(1-Dmax)
1/2(Ip1+Ip2)*Dmax*Vin(max)dc =Pout/η ;Ip1为开关导通原边电流,Ip2为关断时电流.
一般工作在连续模式: 必须 Ip2=3Ip1
3,原边电感量:
Lp=Dmax*Vin(max)dc/ Fs *ΔIp
Δip=Ip2-Ip1=2Ip1
AwAe=(Lp*Ip22*104/Bw*Ko*Kj)1.14
公式2:
Lp=η*(Umin*Dmax)2 / (2*Po*f)
0805 = 0.125W
Ip=2Po / ( Uimin*Dmax)
Lp=Uimin*Dmax / (Ip*f)
Bmax=B/2
Np=Lp*Ip*104 /(Al*Bmax)
Ns= N1(Uo+Ud)(1-Dmax)/ (Uimin*Dmax)
2512 = 1W
2010 = 0.5W
1206 = 0.25W
高频变压器计算公式
如何计算高频变压器参数
如何计算高频变压器参数高频变压器是一种用于转换电能的电子设备，它对输入电压进行调整和转换，以产生所需的输出电压。
了解和计算高频变压器的参数对设计和使用变压器至关重要。
以下是计算高频变压器参数的方法：1.额定功率和电流：首先确定所需的额定输出功率和电流。
额定功率指的是变压器所能提供的最大输出功率，而额定电流指的是变压器能够承受的最大电流。
2.额定电压比：确定输入电压和输出电压之间的额定电压比。
额定电压比是变压器输入和输出电压之间的比值。
根据所需的输出电压和输入电压来计算额定电压比。
3.磁感应强度和磁通密度：磁感应强度是磁场的强度，通过变压器的铁芯。
磁感应强度的大小取决于所需的输出功率和频率，以及变压器的尺寸和材料。
磁通密度是磁通通过单位面积的量度，计算方法为B=Φ/A，其中B为磁通密度，Φ为磁通量，A为磁路截面积。
4.磁路长度和磁路截面积：磁路长度是磁通从变压器的输入端流向输出端所需的路径长度。
磁路截面积是铁芯截面的面积。
根据所需的输出功率和输入电流，以及变压器的尺寸和材料来计算磁路长度和磁路截面积。
5.匝数比：根据额定电压比和磁路截面积来计算变压器的匝数比。
匝数比指的是输入线圈和输出线圈之间的匝数比。
匝数比的大小取决于所需的额定电压比和变压器的磁路截面积。
6.铜线直径和电流密度：铜线直径是变压器线圈所用的铜线的直径。
电流密度是单位截面积内所流经的电流量。
根据所需的额定电流和铜线的电阻来计算铜线直径和电流密度。
7.线圈绕制数和线圈厚度：根据变压器的匝数比和线圈长度来计算输入线圈和输出线圈的绕制数。
线圈厚度是线圈绕制的厚度。
根据所需的输出功率和变压器的尺寸来计算线圈绕制数和线圈厚度。
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。
专业高频变压器设计计算公式大全
专业高频变压器设计计算公式大全在设计变压器时，需要考虑多个因素，包括输入和输出电压、电流、功率、频率、磁通密度、磁路结构等。
下面是一些常用的变压器设计计算公式：1.需求计算公式：(1)计算输入和输出功率：P=V*I其中，P是功率，V是电压，I是电流。
(2)计算变压器变比：N=V1/V2其中，N是变比，V1是输入电压，V2是输出电压。
(3)计算输入和输出电流：I1=P/V1，I2=P/V2其中，I1是输入电流，I2是输出电流。
2.磁路计算公式：(1)计算磁路截面积：A=B/(f*μ*H)其中，A是磁路截面积，B是磁感应强度，f是频率，μ是磁导率，H 是磁场强度。
(2)计算磁通量：Φ=B*A其中，Φ是磁通量。
(3)计算铁心横截面积：S=Φ/B其中，S是铁心横截面积。
3.匝数计算公式：(1)计算初级匝数：N1=(V1*10^8)/(B*f*A)其中，N1是初级匝数。
(2)计算次级匝数：N2=(V2*10^8)/(B*f*A)其中，N2是次级匝数。
4.器件尺寸计算公式：(1)计算铁芯尺寸：U=1.8*(Lc/μ)*B*H/Bm其中，U是铁芯尺寸，Lc是直径或长度，B是磁感应强度，H是磁场强度，Bm是饱和磁感应强度。
(2)计算绕线长度：Lw=π*D*(N1+N2)其中，Lw是绕线长度，D是变压器内径。
(3)计算线径：d=(I*K)/(0.4*J*D)其中，d是线径，I是电流，K是充填系数，J是电流密度，D是变压器内径。
这些公式提供了一些变压器设计的基本计算方法。
在实际设计中，还需要考虑到其它因素，如损耗、效率、温升等，以确保设计的变压器满足要求。
高频变压器计算
高频变压器计算
高频变压器的计算可以按照以下步骤进行：
1. 确定输入电压和输出电压：根据需求确定输入电压和输出电压。
2. 确定输入电流和输出电流：根据功率平衡关系，可以通过输入电压和输出电压的比值，计算得到输入电流和输出电流。
3. 确定变比：根据输入电压和输出电压的比值，计算得到变比。
4. 确定变压器的参数：根据变比和输入输出电流的比值，可以计算得到变压器的参数，例如匝数比、绕组电流密度等。
5. 选择合适的铁芯：根据输出功率和工作频率，选择合适的铁芯材料和规格。
6. 计算绕组：根据变压器参数，计算得到绕组的匝数和截面积。
7. 考虑损耗：根据工作频率和功率大小，考虑变压器的铜损和铁损，进行损耗的计算和估计。
8. 进行热设计：根据变压器的功率和工作条件，进行热设计，确定散热方式和散热器的尺寸。
以上是高频变压器的计算步骤的一般流程，具体的计算方法还需要根据实际情况进行适当调整和估计。
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。
开关电源高频变压器计算方法
开关电源高频变压器计算方法开关电源的高频变压器是将输入电压转换为所需的输出电压的重要组成部分。
它通过高频变换的方式实现高效的能量转换，广泛应用于电子设备中。
高频变压器的设计计算方法主要包括两个方面：核心参数的选择和线圈参数的计算。
首先，选择合适的核心材料和尺寸。
核心材料具有一定的磁导率和饱和磁感应强度，核心尺寸则决定了变压器的功率和体积。
常用的核心材料有铁氧体、磁性粉末等。
选材时需要考虑到工作频率、变压器功率和尺寸等因素。
通常情况下，铁氧体具有较高的磁导率和饱和磁感应强度，适合高功率和高频率应用。
对于线圈参数的计算，首先需要确定变压器的变比，即输入电压与输出电压的比值。
根据变比关系可以计算出变压器的匝数比，即一边的匝数与另一边的匝数的比值。
线圈的匝数选择是根据匝数比和变压器的额定功率决定的，一般情况下，使用更细的线条，匝数更多的线圈，可以提高输出压缩。
同时，还需要考虑到线圈的直径、绕线方式和绝缘层等因素。
其次，根据变压器的功率和工作频率，计算出线圈的电流和电压。
功率P1等于输入电流I1与输入电压U1的乘积，功率P2等于输出电流I2与输出电压U2的乘积。
然后，根据选定的核心材料的饱和磁感应强度，计算出变压器的磁通，进而可计算出变压器的感应电势。
最后，根据上述参数计算出线圈的匝数N，根据线圈的直径和形状计算出线圈的尺寸，根据变压器的额定功率计算出线圈的截面积，根据线圈的长度和材料的电阻率计算出线圈的电阻。
当上述参数计算完成后，还需要进行电磁特性仿真和电路参数优化，以确保变压器的性能与设计要求相符。
总之，开关电源高频变压器的计算方法涉及到核心参数的选择和线圈参数的计算。
通过合理的设计和优化，可以实现高效、稳定的能量转换。
高频变压器计算
高频变压器计算1. 引言高频变压器是一种在高频电路中使用的特殊类型的变压器。
它常用于无线电设备、通信设备和电力变换器等应用中。
本文将介绍高频变压器的基本理论和计算方法。
2. 高频变压器基本原理高频变压器是由至少两个线圈构成的互感器。
其基本原理是利用电磁感应现象，通过交流电的变化来传递能量。
在高频电路中，电流的变化非常快，因此需要采用特殊的材料和设计来满足高频环境下的要求。
3. 高频变压器的基本参数3.1 线圈匝数线圈匝数是高频变压器设计中的一个重要参数。
它决定了输入和输出的电压比例。
在选择线圈匝数时，需要考虑到负载要求和功率传输效率。
3.2 磁芯材料高频变压器的磁芯材料通常选择磁性材料，例如硅钢片或铁氧体。
这些材料具有较高的磁导率和低的磁滞损耗，可以提高变压器的效率和性能。
3.3 输入和输出电流输入电流和输出电流是高频变压器设计中的另外两个重要参数。
输入电流通常由电源提供，而输出电流则由负载消耗。
设计变压器时，需要确保输入和输出电流在可接受范围之内。
4. 高频变压器的计算方法4.1 计算输入和输出电压输入和输出电压是高频变压器设计中的首要考虑因素。
根据应用需求和电路特性，可以通过以下公式计算输入和输出电压：V_out = V_in * (N_out / N_in)其中，V_out 是输出电压，V_in 是输入电压，N_out 是输出线圈匝数，N_in 是输入线圈匝数。
4.2 计算变压器的工作频率高频变压器的工作频率通常在10 kHz到1 MHz之间。
确定工作频率是设计变压器的关键一步，它影响变压器的材料选择和线圈设计。
4.3 计算变压器的功率功率是变压器设计中的另一个重要参数。
可以通过以下公式计算变压器的输入和输出功率：P_in = V_in * I_inP_out = V_out * I_out其中，P_in 是输入功率，P_out 是输出功率，V_in 和 V_out 是输入和输出电压，I_in 和 I_out 是输入和输出电流。
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◆◆◆。
高频变压器参数计算公式
设计实例:要求：输入AC 220V±10%效率：80%工作频率 40KHZ输出电压 62V 电流：2A辅助绕组电压：20V/0.1A最大占空比： 0.48一.计算最小直流电压和最大直流电压Emin=220*0.9*1.1=218VEmax=220*1.1*1.4=339V二.计算输入功率和视在功率Pin==Po/η=62*2/0.8=155WPt=Po/η+Po=155+124=279w三.计算AP 值选择磁芯Pin*10²2*F*Bm*J*Ku*Ki279*10²2*40*103*0.15*4*0.4*1== 1.45选择PQ32/30磁芯Ae=1.6Aw=0.994Ap=1.6*0.994=1.59结果大于计算的值，符合要求。
材质选用PC40型。
四.计算初级电流峰值和有效值设定电路工作在连续模式，根据输入电压的范围取Krp 为0.6 2Pin Emin*Dmax*（2-Krp) 2*155 218*0.48*（2-0.6)= 2.1AIrms =Ip* Dmax*(Krp²/3-Krp+1)=2.1* 0.48*（0.6²/3-0.6+1)=1.05A五.计算初级电感量连续模式 Emin*Dmax Ip1 =Ip2(1-Krp) F*(Ip2-Ip1) =2.1*(1-0.6)=0.84 218*0.48 40*103*(2.1-0.84) =2.076mH 断续模式 Emin²*Dmax² 2*Pin*F 218²*0.48² 2*155*40*103=883.0uH=Lp==AP ==Aw*Ac== ==Ip = = Lp =六.计算初级、次级、反馈绕组的圈数 Dmax Upmin 计算变压比：n=1-Dmax Up2 =0.482181-0.4862= 3.2454初级圈数 Emax*104 4*F*Bm*Ae339*1044*40*103*0.15*1.61=87.7TS 取整数88TS 次级圈数 Np Np*(1-Dmax)*Us1n Upmin* Dmax= Np 88n 3.2454=27TS反馈圈数Np*(1-Dmax)*Us1 Upmin* Dmax=8.7TS 取9TS 八.核算临界电感量（H ）T2Pin 2 0.000025 2*155=882.8uH计算出的结果和断续模式的电感一致。
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◆◆◆。
开关电源高频变压器计算方法
1 / 2输入交流电压：85~264V AC输入频率：50 HZ输出直流电压：5.0 V输出直流电流：0.75 A输出功率： 3.75 W开关频率：60KHZ电源效率：80%输入最大功率：4.7W计算步骤如下：1. 确定开关管和输出整流二极管开关管13003耐压: Vce=700V输出整流二极管SB240：反向压降VD=40V正向导通压降VF=0.5V2. 计算变压器匝比N考虑开关器件电压应力的余量（Typ.=20%）开关ON ：0.8VD > Vin(max)/N+Vo 即：0.8*40>264*1.4/N+5开关OFF ：0.8 Vce >N*（Vo+VF ）+Vin(max) 即：0.8*700>N*5.5+264*1.4由以上两式可得：14 < N < 34 N 取中心值243. 确定最低输入电压和最大占空比3.1 输入滤波电容：3.75W*2.5U/W=9.4UF3.2 最低输入电压(tc 取3ms)Vin(min)= Cin tc T Pin Vac )2*(*22min)2(--=6310*4.910*)3220(*7.4*22)120(----=86V3.3 最低输入电压，最大功率时，最大占空比DmaxDmax=min )(*)(*Vin VF Vo N VF Vo N +++=86)5.05(*24)5.05(*24+++=0.6 4. 计算初级临界电流均值和峰值4.1 BCM 模式下，最小输入电压时的平均输入电流 Iin-avg=min *31Vin Pin =867.4*31=0.018A 4.2 变压器初级临界电流峰值△ Ip1=Ipk1=max *2D avg Iin -=6.0018.0*2=0.06A5. 最大导通时间及初级电感量5.1 Tonmax=Ts*Dmax=fs1*Dmax=310*601*0.6=10us 5.2 Lp=1m ax m in*Ipk Ton Vin =06.010*10*866=14.33mH友情提示：方案范本是经验性极强的领域，本范文无法思考和涵盖全面，供参考!最好找专业人士起草或审核后使用。
高频变压器设计方法
8、效率η； 9、温升∝。
二、计算步骤：1、计算视在功率PT ；视在功率PT 因工作电路不同而别，如下图：7、选用磁芯型式；高频变压器的设计方法之一一、设计条件： 1、工作电路； 2、原边电压Vp ； 3、输出电压Vo； 4、输出电流Io ； 5、开关工作频率fs ； 6、工作磁通密度Bw ； AP=Aw · Ae视在功率与线路结构关系线路（b ） PT=Po （ + 1 ）线路（a ） PT=Po （1+ ）线路（b） PT=Po （ +√ ）AP 值是磁芯窗口面积Aw 与磁芯有效截面积Ae 的乘积，即各种磁芯的AP 示意图如下：1η1η1η2EI 叠片铁芯GC 型铁芯环形铁芯R( b )R( a )AP=（）Ae Aw Le Wt Ml 其中：V01=KvAP 0.75 Wt=KwAP 0.75As=KsAP 0.5根据选取的磁芯，查出（计算）出如下参数：Le ——磁芯有效磁路长度（cm ）； Wt ——磁芯重量（KG ）； Ml ——绕组平均匝长（cm ）。
式中：AP ——为Aw 和Ae 两面积乘积（cm 4）； PT ——变压器视在功率（w ）； Bw ——工作磁通密度（T ）； Fs ——开关工作频率（Hz ）； Ko ——窗口使用系数，一般取0.4；Kf ——波形系数，方波Kf =4.0，正弦波Kf =4.44； Kj ——电流密度比例系数； X ——与磁芯有关常数。
J= KjAP X带绕铁芯罐形铁芯KoKf FsBwKjPT ×10411 + XNp=（匝）Ip=(A)（A/cm 2）（cm ）（cm 2）（Ω）（W ）3、计算原边绕组匝数Np ：平均匝长计算如下图：4、计算原边电流I p ：5、计算电流密度J ：J=Kj （Aw · Ae ）X6、计算原边绕组裸线直径dP 和截面积Axp ：Ppcu = I p 2Rp 8、计算副边绕组匝数：dP=1.13※式中，在有中心抽头电路时，Ip 需乘0.707的修正因素，根据计算的dP 值选取初级导线，并查出带漆皮的线径、截面积和每cm 电阻（Ω/cm ）值。
高频逆变器变压器匝数计算
高频逆变器变压器匝数计算
高频逆变器变压器匝数计算需要知道以下参数：
输入电压（Vin），输出电压（Vout），输出功率（Pout），工作频率（f），变压器中心点电感值（L），变压器有效磁接口长度（W）和磁芯性能参数（A、u、Bmax）。
计算步骤如下：
1. 计算变压器的输出电流（Iout）：Iout = Pout / Vout。
2. 计算变压器的平均磁通密度（Bavg）：Bavg = [2 * Iout * L * f * (1 + K) / (A * W)] ^ 0.5，其中K为变压器匝数比（N2 / N1）的平方，可以按照设计要求确定。
3. 计算变压器的磁芯工作点磁通密度（Bp）：Bp = Bavg / u。
4. 计算磁芯的有效交流磁通密度（Bac）：Bac = Bp / (2^(1/2))。
5. 根据磁芯的性能参数（A、u、Bmax）和有效交流磁通密度（Bac），计算变压器的匝数。
N2 = Vout * 10^8 / (4.44 * f * Bmax * Ac * Bac * 1.36)
N1 = N2 / K
其中，Ac为磁芯的有效横截面积，1.36是一个经验系数，用于考虑变压器铜损和铁损的影响。
通过以上计算可以得出变压器的匝数，从而设计出符合要求的高频逆变器变压器。
开关电源高频变压器计算方法
开关电源高频变压器计算方法高频开关电源是一种采用高频变压器工作的电源装置，其工作原理是：将输入电压通过高频开关元件进行开关控制，将电能储存于磁性器件中，再经过变压器转换为需要的输出电压。
在高频开关电源中，高频变压器起着关键的作用。
本文将详细介绍高频变压器的计算方法。
一、高频变压器的基本参数在计算高频变压器之前，需要了解以下几个基本参数：1. 输入电压（Vin）：即交流电源的输入电压，一般选择标准的电压值，如220V。
2. 输出电压（Vout）：根据实际电路需求选择适当的输出电压。
3. 输出功率（Pout）：根据实际电路负载情况选择适当的输出功率。
4.工作频率（f）：高频开关电源的工作频率一般在10kHz以上，常见的有20kHz、50kHz等。
5. 变比（N）：高频变压器的变比是指输入电压与输出电压的比值，即N=Vout/Vin。
二、主要计算步骤计算高频变压器的方法主要包括以下几个步骤：1. 计算输入电流（Iin）：根据输出功率和输入电压，可以通过Pout=Vin*Iin计算得到输入电流的值。
2.计算变压器的变比（N）：一般情况下，变比N的取值范围为1到10之间，通常的选择是在1.5到2之间。
3. 计算变压比（Vratio）：变压比是指输入电压与输出电压之间的比值，即Vratio=Vout/Vin。
4. 计算变压器的一次侧（primary）匝数（Np）：一次侧匝数的计算公式为Np = Vout*Vratio/(4*f*Vin)。
5. 计算变压器的二次侧（secondary）匝数（Ns）：二次侧匝数的计算公式为Ns = Np/N。
6. 计算变压器的磁路积（Ap）：磁路积是变压器的一个重要参数，定义为Ap = Np*Iin/(Bmax*f)，其中，Bmax是磁路中磁感应强度的最大值，通常取1.2T。
7.计算磁路截面积（Ae）：变压器的磁路截面积决定了磁路元件的尺寸和负载能力，一般情况下，可以通过取Ap的值选择适当的磁路截面积。
高频变压器参数计算方法.pdf
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 * μ⑵ μ ----- 磁导率(无单位也叫无量纲)H ----- 磁场强度(伏特每米)H = I*N / l ⑶ I ----- 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 ⑷ E 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 * 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：Q L = 1/2 * I 2 * 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) ≌ 7.63．计算功率场效应管的最高反峰电压:Vmax = V in(max) + (Vo+Vd)/ N2/ N1 ⑿ V 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。
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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=0.4A
Vo2=-10V Io2=0.4A
Vs=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CCM
3.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=50KHz
ton=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1V
15+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=0.615V
ton=(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11V
Ns2=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=0.667
Irms=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=0.4A
Vo2=-10V Io2=0.4A
Vin=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DCM
3.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220mT
AeAw=(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=1V
15V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◆◆◆。