电气性能参数

!!电气性能参数：

额定输入电压： 168354V V -；(N1)

输出8路：15/0.15V A ＋（3路）(N2,N3,N4)；15/0.3V A +；(N5) 反馈：16V/0.2A;(N6) 输出功率：13.5 W 预计效率：%75=η 输入功率：18W

最大占空比：38.0max =D 工作频率：100kHz 工作模式CCM （连续模式）

主要器件参数计算： 变压器设计

1.确定铁芯材料和型号

选用软磁铁氧体JP3，EE 型铁芯，根据式(6-1)确定铁芯型号。

81

11max 1102⨯∆=

j K N I K BN T U SQ C ON μ8max max 102⨯∆=j

K K B T P C ON o μη

=

58213.5100.45

10742.860.7510.3400

-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=40.18cm (6-1)

式(6-1)中，S 为铁芯截面积（2cm ）、Q 为铁芯窗口面积（2

cm ）。JP3的饱和磁感应强度kGS B s 1.5=，

考虑到高温时s B 会下降，选定工作最大磁感应强度GS B B s m 26002

1

==

；设在ON T 期间铁芯磁感应强度的变化量为B ∆，工作磁感应强度为B ，CCM 模式时铁芯工作于第三种工作状态，电流临界连续时输出功率max min 61o o P P =

，则()GS B K B B B B m 26006

712==+=∆+=,GS B 57.2228=，GS KB B 86.7422==∆，kHz f s 100=，s T s μ10=，max max 4.5ON s T D T s μ==，最大输出功率

max 13.5o P W =，效率75%η=。取铁填充系数1=c K ，窗口利用系数3.0=μK ，导线电流密度2/400cm A j =。选用EF22/15型铁芯，该铁芯的

25.7 5.70.3249C S S D C cm ==⨯=⨯=

(6-2) ()2216.2 5.711.3 1.18652

B C

Q E cm -=

⨯=-⨯= (6-3)

440.390.18SQ cm cm =>

2.绕组计算

(1) 计算电感电流临界连续时原边电感min 1L

22

262min max 1min

6

min 168(4.510)0.75952622(1/6)13.51010

i ON o S U T L H P T ημ--⨯⨯==⨯=⨯⨯⨯⨯ (6-4)

(2) 计算铁芯上所开气隙的长度δ

6

028

28

0.413.510102102(1/6)0.750.32492228.5710

o S

C PT K S B μπδη---⨯⨯⨯=

=⨯⨯⨯⨯⨯⨯ 0.042cm =(气息只可增大以保证输出功率，但气息最好不要大于1毫米)

(3) 计算原边绕组匝数

1313N ===

(6-6)

(4) 计算匝比，确定各副边绕组匝数

1121314152 = N n n n n N ===

max min max 02 4.5168

8.87()() 5.5(150.5)

ON i ON D T U T T U U ⨯===-+⨯+ max min 11656max 4.5168

8.09()() 5.517

ON i ON D T U N n N T T Uo U ⨯=

===-+⨯ 各副边绕组的匝数为：

123451231335.38.87

N N N N N n ====

==，取35匝。 重新计算原边匝数

18.8735310.45N =⨯=，取310匝

161631038.38.09

N N n =

==，取38匝。 (5) 根据1N 来校核原边绕组电感

22'

8

8101min

3100.40.324910

100.042

C

N S L

μπδ

--⨯⨯=

⨯=⨯

9337H μ=<计算值9526H μ

重新校对：N1=320匝 N2=N3=N4 =N5=36匝 N6=40匝

22'

8

8101min

3200.40.324910

100.042

C

N S L

μπδ

--⨯⨯=

⨯=⨯

9949H μ=>计算值9526H μ

(6-8)

计算各副边绕组的电感

2'

''

'

8202min

3min

4min

5min

10C

N S L

L

L

L

μδ

-====

⨯

28360.40.3249

10125.920.042

H πμ-⨯⨯=⨯= (6-9)

2'

8606min

10155.46C

N S L

H μμδ

-=

⨯=

(6) 计算变压器原副边绕组电流有效值

储能变压器原副边电感电流波形如图6-2所示。原副边磁化电流为：

m ax m in

1m in 1

'ON i T L U

I =μ 6

6

168 4.510994910--=⨯⨯⨯ 0.076A =

22345'

2min

()(1)o D S

U U D T I I I I L μμμμ+-====

66

4.5

5.510125.9210--⨯⨯=⨯0.2A = (6-11)

同理计算得，60.608I A μ=。 原副边电流峰值为：

1min max 1'1

12121μμηI U T T P I I I i ON o p

+=+=66

13.510101

0.0764.5101680.752

--⨯⨯=+⨯⨯⨯⨯ 0.278A =

(6-12)

022342112p p p I I I I I D μ===+=-0.151

0.20.552

+⨯=0.37A 0552112p I I I D μ=+=-0.310.20.552+⨯=0.646A 06621

12

p

I I I D μ=+=-0.668A (6-13)

原副边电流有效值为

⎰

+

=

S

DT S

S

dt t DT I I T I 0

21min 11)(1μ)31(2

11121μμI I I I D P P +-=

图 6-2 储能变压器原副边电感电流波形