半橋變壓器設(shè)計(jì)方案

半橋高頻變壓器的AP值計(jì)算方法：直流母線電壓Ui的范圍為：180-360V經(jīng)電容分壓后變壓器原邊輸入電壓U1：90-180V輸出電壓Uo：28V調(diào)壓精度28±1V額定輸出電流：31.5A副邊電壓為：U2=(U0max+UD+UL)/Dmax=（28+1+2）/0.9=35V——最大輸出電壓值，為28V；——副邊整流二極管壓降，取1V；——輸出濾波電感上壓降，取2V；——高頻變壓器副邊最大輸出電流值，取33A；全波整流的Dmax——0.9。AP=A式中Ae鐵心磁路截面積;Aw鐵心窗口面積；PT變壓器的傳輸功率，如果認(rèn)為變壓器效率為1，當(dāng)二次側(cè)無中心抽頭時(shí)（為變壓器輸出功率），當(dāng)二次側(cè)有中心抽頭時(shí)，，效率取0.85。Kf波形系數(shù)，方波取4；ko繞組在鐵心窗口中的填充系數(shù)，取0.4;fs開關(guān)頻率，為100KHz；Bw鐵心在一個(gè)工作周期內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化范圍，取150*10-3；J變壓器繞組導(dǎo)體的電流密度，一般取2~5A/mm2，計(jì)算時(shí)取5A/mm2=4*106A/m2。開關(guān)電源變壓器工作時(shí)對(duì)磁芯所需的功率容量即為變壓器的計(jì)算功率，其大小取決于變壓器的輸出功率和整流電路的形式。變換器輸出電路為全波整流，帶中心抽頭，變壓器效率取0.85，因此PAP=AeA可以得到PT=3555.9W，代入式4-16可得到AP≥29627㎜2。查閱磁性元件手冊(cè)，選擇EE55/55/28/21型鐵氧體材料。該型磁芯Ae=352㎜2，Aw=386㎜2，AP=Ae*Aw=135991㎜2，完全符合要求。K=k=k=副邊匝數(shù)為：N取整得4匝。原邊匝數(shù)可以通過副邊匝數(shù)跟電壓比求得：N原邊匝數(shù)取整為：11匝（90V）（22匝（180V））不能確定用哪個(gè)！原因是：考慮到變壓器原邊和副邊的電壓不能達(dá)到設(shè)定要求。問題1：原邊選用5匝、副邊選用4匝時(shí)，原邊的輸入電壓只能在50V，超過50后變壓器就響，示波器測(cè)不到波形，電路最終輸出能達(dá)到28.問題2：原邊選用11匝、副邊選用4匝時(shí)，原邊的輸入電壓只能在75V，超過75后變壓器就響，示波器測(cè)不到波形，電路最終輸出能達(dá)到28.問題3：原邊選用22匝、副邊選用4匝時(shí)，原邊的輸入電壓只能在310V，超過310后變壓器就響，示波器測(cè)不到波形，電路最終輸出能達(dá)到23，沒能達(dá)到28V.問題4：原邊選用24匝、副邊選用3匝時(shí)，原邊的輸入電壓能超過500V（能擊穿耐壓450的電解電容），但是電路最終輸出只能達(dá)到13，沒能達(dá)到28V.計(jì)算繞組導(dǎo)線線徑及估算銅窗占有率副邊繞組導(dǎo)線截面積為A而考慮高頻下銅導(dǎo)線的趨膚效應(yīng)，銅導(dǎo)線的趨膚深度為：?=所以允許采取的最大線徑為dmax=2Δ=0.42mm如取標(biāo)稱直徑為0.42mm的公制漆包線，需要:N取45股并繞。對(duì)于變壓器原邊，其繞組導(dǎo)線截面積為：A若同樣取標(biāo)稱直徑為0.42mm的公制漆包線進(jìn)行繞制的話，需要：N取整為19股。銅窗的占有率估算如下:0.40.4*386≥11*19*3.14*0.212+4*45*3.14*154.4≥54(90V)0.4*386≥22*19*3.14*0.21154.4