開關(guān)電源-高頻-變壓器計(jì)算設(shè)計(jì)

開關(guān)電源-高頻-變壓器計(jì)算設(shè)計(jì)要制造好高頻變壓器要留意兩點(diǎn)：一是每個(gè)繞組要選用多股細(xì)銅線并在一同繞,不要選用單根粗銅線,簡(jiǎn)單地說便是高頻溝通電只沿導(dǎo)線的外表走,而導(dǎo)線內(nèi)部是不走電流的實(shí)習(xí)是越挨近導(dǎo)線中軸電流越弱,越挨近導(dǎo)線外表電流越強(qiáng)。選用多股細(xì)銅線并在一同繞,實(shí)習(xí)便是為了增大導(dǎo)線的外表積,然后更有效地運(yùn)用導(dǎo)線。二是高頻逆變器中高頻變壓器最好選用分層、分段繞制法,這種繞法首要目的是削減高頻漏感和降低分布電容。1、次級(jí)繞組：初級(jí)繞組繞完，要加繞(3~5層絕緣墊襯再繞制次級(jí)繞組。這樣可減小初級(jí)繞組和次級(jí)繞組之間分布電容的電容量，也增大了初級(jí)和次級(jí)之間的絕緣強(qiáng)度，契合絕緣耐壓的需求。減小變壓器初級(jí)和次級(jí)之間的電容有利于減小開關(guān)電源輸出端的共模打攪。假設(shè)是開關(guān)電源的次級(jí)有多路輸出，而且輸出之間是不共地的為了減小漏感，讓功率最大的次級(jí)接近變壓器的初級(jí)繞組。如能夠選用多根導(dǎo)線并聯(lián)的方法，有助于改善次級(jí)繞組的填充系數(shù)。其他次級(jí)繞組嚴(yán)密的繞在這個(gè)次級(jí)繞組的上面。當(dāng)開關(guān)電源多路輸出選用共地技能時(shí)，處置方法簡(jiǎn)單一些。次級(jí)能夠選用變壓器抽頭方式輸出，次級(jí)繞組間不需要承受絕緣阻隔，從而使變壓器的繞制愈加緊湊，變壓器的磁耦合得到加強(qiáng)，能夠改善輕載時(shí)的穩(wěn)壓功能。2、初級(jí)繞組：初級(jí)繞組應(yīng)放在最里層，這樣可使變壓器初級(jí)繞組每一匝用線長(zhǎng)度最短，從而使整個(gè)繞組的用線為最少，這有效地減小了初級(jí)繞組自身的分布電容。通常狀況下，變壓器的初級(jí)繞組被規(guī)劃成兩層以下的繞組，可使變壓器的漏感為最小。初級(jí)繞組放在最里邊，使初級(jí)繞組得到其他繞組的屏蔽，有助于減小變壓器初級(jí)繞組和四周器材之間電磁噪聲的相互耦合。初級(jí)繞組放在最里邊，使初級(jí)繞組的開頭端作為連接開關(guān)電源功率晶體管的漏極或集電極驅(qū)動(dòng)端，可削減變壓器初級(jí)對(duì)開關(guān)電源其他有些電磁打攪的耦合。3、偏壓繞組：偏壓繞組繞在初級(jí)和次級(jí)之間，仍是繞在最外層，和開關(guān)電源的調(diào)整是依據(jù)次級(jí)電壓仍是初級(jí)電壓進(jìn)展有關(guān)。假設(shè)是電壓調(diào)整是依據(jù)次級(jí)來(lái)進(jìn)展的則偏壓繞組應(yīng)放在初級(jí)和次級(jí)之間，這樣有助于削減電源發(fā)生的傳導(dǎo)打攪放射。假設(shè)是電壓調(diào)整是依據(jù)初級(jí)來(lái)進(jìn)展的則偏壓繞組應(yīng)繞在變壓器的最外層，這可使偏壓繞組和次級(jí)繞組之間堅(jiān)持最大的耦合，而與初級(jí)繞組之間的耦合減至最小。初級(jí)偏壓繞組最正確能布滿完好的一層，假設(shè)是偏壓繞組的匝數(shù)很少，則能夠承受加粗偏壓繞組的線徑，或許用多根導(dǎo)線并聯(lián)繞制，改善偏壓繞組的填充狀況。這一改善方法實(shí)際上也改善了選用次級(jí)電壓來(lái)調(diào)理電源的屏蔽才能，一樣也改善了選用初級(jí)電壓來(lái)調(diào)理電源時(shí)，次級(jí)繞組對(duì)偏壓繞組的耦合狀況。次級(jí)整流管選用VRRM=100V正向電流(10A)的肖特基二極管兩個(gè)，假設(shè)初次級(jí)匝數(shù)比大則功率所承受的反壓高匝數(shù)比小則功率管反低,這樣就有下式：N1/N2=VIN(max)/(VRRM*k/2)⑾N1-----初級(jí)匝數(shù)VIN(max)------最大輸入電壓k 安全系數(shù)N2-----次級(jí)匝數(shù)Vrrm 整流管最大反向耐壓這里安全系數(shù)取0.9N1/N2=340/(100*0.9/2)≌7.6計(jì)算功率場(chǎng)效應(yīng)管的最高反峰電壓:Vmax=Vin(max)+(Vo+Vd)/N2/N1⑿Vin(max)-----輸入電壓最大值Vo 輸出電壓Vd 整流管正向電壓Vmax=340+(23.5+0.89)/(1/7.6)Vmax525.36(V)PWM由⑽式變形可得：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)由些可計(jì)算得到占空比D0.481算變壓器初級(jí)電感量：想的認(rèn)為輸出管在導(dǎo)通期間儲(chǔ)存的能量在截止期間全部消耗完。那么計(jì)算初級(jí)電感量就可以只以PWM〔P/η〕/f=1/2*I2*L⒁P-------電源輸出功率(瓦特)η----能量轉(zhuǎn)換效率fPWM〔P/η〕/f=1/2*(EL*⊿t/L)2*L⒂⊿t=D/f(D-----PWM將此算式代入⒂式變形可得：L=E2*D2*η/(2*f*P)⒃85%，PWM60KHz.在輸入電壓最小的電感量為：L=2023*0.4812*0.85/2*60000*117.5L1558(uH)計(jì)算初級(jí)峰值電流：由⑺式可得：⊿i=EL*⊿t/L=200*(0.481/60000)/(558*10-6)Ipp2.87(A)I1Ipp/2/(1/D)0.690235(A)計(jì)算初級(jí)線圈和次級(jí)線圈的匝數(shù)：磁芯選擇為EE-42(截面積1.76mm2)磁通密度為防治飽和取值為2500高斯也即0.25特斯拉,這樣由⑹式可得初級(jí)電感的匝數(shù)為:N1=⊿i*L/(B*S)=2.87*(0.558*10-3)/0.25*(1.76*10-4)N1≌36(匝)同時(shí)可計(jì)算次級(jí)匝數(shù)：N2≌5計(jì)算次級(jí)線圈的峰值電流：依據(jù)能量守恒定律當(dāng)時(shí)級(jí)電感在功率管導(dǎo)通時(shí)儲(chǔ)存的能量在截止時(shí)在次級(jí)線圈上全部釋放可以有下式：由⑻⑼式可以得到：Ipp2=N1/N2*Ipp⒄Ipp27.6*2.87由此可計(jì)算次級(jí)峰值電流為：Ipp2=21.812(A)次級(jí)平均值電流為I2=Ipp2/2/(1/(1-D))=5.7(A)計(jì)算鼓勵(lì)繞組(也叫關(guān)心繞組)的匝數(shù)：由于次級(jí)輸出電壓為23.5V，鼓勵(lì)繞組電壓取12V，所以為次級(jí)電壓的一半由此可計(jì)算鼓勵(lì)繞組N3≌N2/2≌3I30.1(A)以上就是高頻變壓器匝數(shù)的計(jì)算方法步驟，依據(jù)以上的方法步驟來(lái)計(jì)算高頻變壓器的匝數(shù)，能夠最快的讓你學(xué)會(huì)匝數(shù)的計(jì)算，建議能夠邊操作邊看。高頻變壓器線徑計(jì)算：高頻變壓器線徑確實(shí)定依據(jù)公式D=1.13〔I/J〕^1/2可以計(jì)算出來(lái)，J是電流密度，不同的取值計(jì)算出的線徑不同。由于高頻電流在導(dǎo)體中會(huì)有趨膚效應(yīng)，所以在確定線經(jīng)時(shí)還要計(jì)算不同頻率時(shí)導(dǎo)體的穿透深度。穿透深度公式：d=66.1/〔f〕^1/2假設(shè)計(jì)算出的線徑D大于兩倍的穿透深度，就需要承受多股線或利茲線。例如：1A100K.假設(shè)電流密度取4A/mm^2D=1.13*〔1/4〕^1/2=0.565mm