30kHz高頻開關(guān)電源變壓器的設(shè)計85482

1、30kHz高頻開關(guān)電源變壓器的設(shè)計  2003-3-19  偉納電子 Designof30kHzHighfrequencySMPSTransformer 南京電子技術(shù)研究所馮挹(南京210013） 在傳統(tǒng)的高頻變壓器設(shè)計中，由于磁心材料的限制，其工作頻率較低，一般在20kHz左右。隨著電源技術(shù)的不斷發(fā)展，電源系統(tǒng)的小型化，高頻化和高功率比已成為一個永恒的研究方向和發(fā)展趨勢。因此，研究使用頻率更高的電源變壓器是降低電源系統(tǒng)體積，提高電源輸出功率比的關(guān)鍵因素。本文根據(jù)超微晶合金的優(yōu)異電磁性能，通過示例介紹30kHz超微晶高頻開關(guān)電源變壓器的設(shè)計。 1變壓器的

2、性能指標(biāo) 電路形式：半橋式開關(guān)電源變換器原理見圖1： 工作頻率f：30kHz 變換器輸入電壓Ui:DC300V 變換器輸出電壓U0:DC2100V 變換器輸出電流Io:0.08A 整流電路：橋式整流 占空比D：190 輸出效率:80 耐壓：DC12kV 溫升：50 工作環(huán)境條件:5585 2變壓器磁心的選擇與工作點確定 從變壓器的性能指標(biāo)要求可知，傳統(tǒng)的薄帶硅鋼、鐵氧體材料已很難滿足變壓器在頻率、使用環(huán)境方面的設(shè)計要求。磁心的材料只有從坡莫合金、鈷基非晶態(tài)合金和超微晶合金三種材料中來考慮，但坡莫合金、鈷基非晶態(tài)價格高，約為超微晶合金的數(shù)倍，而飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs卻為超微晶合金2/3左右，且加工工

3、藝復(fù)雜。因此，綜合三種材料的性能比較（表1），選擇飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs高，溫度穩(wěn)定性好，價格低廉，加工方便的超微晶合金有利于變壓器技術(shù)指標(biāo)的實現(xiàn)。 表1（1）鈷基非晶態(tài)合金和超微晶合金的主要磁性能比較 磁心工作點的選擇往往從磁心的材料，變壓器的工作狀態(tài)，工作頻率，輸出功率，絕緣耐壓等因素來考慮。超微晶合金的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs較高約為1.2T，在雙極性開關(guān)電源變壓器的設(shè)計中，磁心的最大工作磁感應(yīng)強(qiáng)度Bm一般可取到0.60.7T，經(jīng)特別處理的磁心，Bm可達(dá)到0.9T。在本設(shè)計中，由于工作頻率、絕緣耐壓、使用環(huán)境的原因，把最大工作磁感應(yīng)強(qiáng)度Bm定在0.6T，而磁心結(jié)構(gòu)則定為不切口的矩形磁心。這種結(jié)構(gòu)的

4、磁心與環(huán)形磁心相比具有線圈繞制方便、分布參數(shù)影響小、磁心窗口利用率高、散熱性好、系統(tǒng)絕緣可靠、但電磁兼容性較差。 3變壓器主要參數(shù)的計算 3.1變壓器的計算功率 半橋式變換器的輸出電路為橋式整流時，其開關(guān)電源變壓器的計算功率為： Pt=UoIo(11/)(1) 將Uo=2100V,Io=0.08A,=80代入式（1），可得Pt=378W。 3.2變壓器的設(shè)計輸出能力 變壓器的設(shè)計輸出能力為： Ap=(Pt·104/4BmfKWKJ)1.16（2） 式中：工作頻率f為30kHz，工作磁感應(yīng)強(qiáng)度Bm取0.6T，磁心的窗口占空系數(shù)KW取0.2，矩形磁心的電流密度（溫升為50時）KJ取468

5、。經(jīng)計算，變壓器的設(shè)計輸出能力AP=0.511cm4。 3.3變壓器的實際輸出能力 鐵基超微晶鐵心及超微晶軟磁合金通過省級技術(shù)鑒定 1999年10月24日，由江西省科委等機(jī)關(guān)委托主持的對江西大有科技有限公司研制的新產(chǎn)品DYON型鐵基超微晶磁鐵心和超微晶軟磁合金通過了省級技術(shù)鑒定，獲得與會專家學(xué)者的高度評價，一致認(rèn)為這兩項產(chǎn)品性能穩(wěn)定，各項技術(shù)指標(biāo)分別達(dá)到美國UL94P標(biāo)準(zhǔn)和國標(biāo)GBm29289技術(shù)要求，在國內(nèi)同類產(chǎn)品中具有特色。 非晶態(tài)（超微晶）軟磁合金，是90年代世界六大高科技新型材料之一，它具有優(yōu)異的特點，目前國內(nèi)市場供不應(yīng)求，前景廣闊。 聯(lián)系人：江西省宜春市東風(fēng)大街62號宜春地區(qū)糧食局（

6、336000）方華平 變壓器的輸出能力即磁心的輸出能力，它取決于磁心面積的乘積（AP），其值等于磁心有效截面積（AC）和它的窗口截面積（Am）的乘積，即：AP=ACAm(3) 在變壓器的設(shè)計中，變壓器的輸出能力必須大于它的設(shè)計輸出能力。在設(shè)計中，我們選用的矩形磁心的尺寸為：10×10×39×13.4（即：a=10mm，b=10mm，c=13.4mm，h=39mm），實際AP達(dá)3.66cm4(其中磁心截面積的占空系數(shù)KC取0.7)，大于變壓器的設(shè)計輸出能力0.511cm4，因此，該磁心能夠滿足設(shè)計使用要求。 3.4繞組計算 初級匝數(shù)：D取50，Ton=D/f=0.5

7、/(30×103)=16.67s, 忽略開關(guān)管壓降，Up1=Ui/2=150V。 N1=Up1Ton102/2BmAc=(150×16.67)102 /(2×0.6×1×1×0.7)=29.77匝 取N1=30匝 次級匝數(shù)：忽略整流管壓降，Up2=Uo=2100V。 N2=Up2N1/Up1=(30×2100)/150=420匝 3.5導(dǎo)線線徑 Ip1=Up2Ip2/Up1=0.08×2100/150=1.12A 電流密度：J=KjAp0.14102=468×0.5110.14 ×102=5.1

8、4A/mm2 考慮到線包損耗與溫升，把電流密度定為4A/mm2 （1）初級繞組： 計算導(dǎo)線截面積為Sm1=Ip1/J=1.12/4=0.28mm2 初級繞組的線徑可選d=0.63mm,其截面積為0.312mm2的圓銅線。 (2)次級繞組： 計算導(dǎo)線截面積為Sm2=Ip2/J=0.08/4=0.02mm2。 次級繞組的線徑可選d=0.16mm的圓銅線，其截面積為0.02mm2。為了方便線圈繞制也可選用線徑較粗的導(dǎo)線。 4線圈繞制與絕緣 為減小分布參數(shù)的影響，初級采用雙腿并繞連接的結(jié)構(gòu)，次級采用分段繞制，串聯(lián)相接的方式，降低繞組間的電壓差，提高變壓器的可靠性，繞制后的線圈厚度約為4.5mm。小于磁

9、心窗口寬度13.4mm的一半。在變壓器的絕緣方面，線圈絕緣選用抗電強(qiáng)度高、介質(zhì)損耗低的復(fù)合纖維絕緣紙，提高初、次級之間的絕緣強(qiáng)度和抗電暈?zāi)芰?。變壓器絕緣則采用整體灌注的方法來保證變壓器的絕緣使用要求。 5結(jié)束語 該超微晶開關(guān)電源變壓器，環(huán)氧灌注絕緣后通過了產(chǎn)品的電性能檢測和機(jī)載條件的環(huán)境試驗，已用于機(jī)載設(shè)備，變壓器的溫升<35，工作效率達(dá)到90以上，且波形質(zhì)量優(yōu)異，電性能參數(shù)穩(wěn)定。超微晶合金薄帶是新型的軟磁合金，電磁性能優(yōu)異，價格低廉，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，在高頻電磁元件領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，特別是在陣面雷達(dá)系統(tǒng)中的電源、激勵變壓器、電感等。在100kHz的使用條件下，可以取代鐵氧體、坡莫合

10、金用作磁心材料。 參考文獻(xiàn) 1電子變壓器專委會，電子變壓器手冊，沈陽：遼寧科技出版社，1998.10。 2中華人民共和國電子工業(yè)部，開關(guān)電源變壓器計算方法，SJ/Z292188北京,1998。 作者簡介 馮挹工程師，畢業(yè)于南京理工大學(xué)。主要從事特種變壓器、電感器等軟磁器件的設(shè)計、制造應(yīng)用技術(shù)的研究與開發(fā)。 變壓器的基本知識變壓器幾乎在所有的電子產(chǎn)品中都要用到，它原理簡單但根據(jù)不同的使用場合（不同的用途）變壓器的繞制工藝會有所不同的要求。變壓器的功能主要有：電壓變換；阻抗變換；隔離；穩(wěn)壓（磁飽和變壓器）等，變壓器常用的鐵心形狀一般有E型和C型鐵心。一、變壓器的基本原理當(dāng)一個正弦交流電壓U1加在初

11、級線圈兩端時，導(dǎo)線中就有交變電流I1并產(chǎn)生交變磁通1，它沿著鐵心穿過初級線圈和次級線圈形成閉合的磁路。在次級線圈中感應(yīng)出互感電勢U2，同時1也會在初級線圈上感應(yīng)出一個自感電勢E1，E1的方向與所加電壓U1方向相反而幅度相近，從而限制了I1的大小。為了保持磁通1的存在就需要有一定的電能消耗，并且變壓器本身也有一定的損耗，盡管此時次級沒接負(fù)載，初級線圈中仍有一定的電流，這個電流我們稱為“空載電流”。如果次級接上負(fù)載，次級線圈就產(chǎn)生電流I2，并因此而產(chǎn)生磁通2，2的方向與1相反，起了互相抵消的作用，使鐵心中總的磁通量有所減少，從而使初級自感電壓E1減少，其結(jié)果使I1增大，可見初級電流與次級負(fù)載有密切

12、關(guān)系。當(dāng)次級負(fù)載電流加大時I1增加，1也增加，并且1增加部分正好補(bǔ)充了被2所抵消的那部分磁通，以保持鐵心里總磁通量不變。如果不考慮變壓器的損耗，可以認(rèn)為一個理想的變壓器次級負(fù)載消耗的功率也就是初級從電源取得的電功率。變壓器能根據(jù)需要通過改變次級線圈的圈數(shù)而改變次級電壓，但是不能改變允許負(fù)載消耗的功率。二、變壓器的損耗當(dāng)變壓器的初級繞組通電后，線圈所產(chǎn)生的磁通在鐵心流動，因為鐵心本身也是導(dǎo)體，在垂直于磁力線的平面上就會感應(yīng)電勢，這個電勢在鐵心的斷面上形成閉合回路并產(chǎn)生電流，好象一個旋渦所以稱為“渦流”。這個“渦流”使變壓器的損耗增加，并且使變壓器的鐵心發(fā)熱變壓器的溫升增加。由“渦流”所產(chǎn)生的損耗

13、我們稱為“鐵損”。另外要繞制變壓器需要用大量的銅線，這些銅導(dǎo)線存在著電阻，電流流過時這電阻會消耗一定的功率，這部分損耗往往變成熱量而消耗，我們稱這種損耗為“銅損”。所以變壓器的溫升主要由鐵損和銅損產(chǎn)生的。由于變壓器存在著鐵損與銅損，所以它的輸出功率永遠(yuǎn)小于輸入功率，為此我們引入了一個效率的參數(shù)來對此進(jìn)行描述，=輸出功率/輸入功率。三、變壓器的材料要繞制一個變壓器我們必須對與變壓器有關(guān)的材料要有一定的認(rèn)識，為此這里我就介紹一下這方面的知識。1、鐵心材料：變壓器使用的鐵心材料主要有鐵片、低硅片，高硅片，的鋼片中加入硅能降低鋼片的導(dǎo)電性，增加電阻率，它可減少渦流，使其損耗減少。我們通常稱為加了硅的鋼

14、片為硅鋼片，變壓器的質(zhì)量所用的硅鋼片的質(zhì)量有很大的關(guān)系，硅鋼片的質(zhì)量通常用磁通密度B來表示，一般黑鐵片的B值為6000-8000、低硅片為9000-11000，高硅片為12000-16000，2、繞制變壓器通常用的材料有漆包線，沙包線，絲包線，最常用的漆包線。對于導(dǎo)線的要求，是導(dǎo)電性能好，絕緣漆層有足夠耐熱性能，并且要有一定的耐腐蝕能力。一般情況下最好用Q2型號的高強(qiáng)度的聚脂漆包線。3、絕緣材料在繞制變壓器中，線圈框架層間的隔離、繞阻間的隔離，均要使用絕緣材料，一般的變壓器框架材料可用酚醛紙板制作，層間可用聚脂薄膜或電話紙作隔離，繞阻間可用黃臘布作隔離。4、浸漬材料：變壓器繞制好后，還要過最后

15、一道工序，就是浸漬絕緣漆，它能增強(qiáng)變壓器的機(jī)械強(qiáng)度、提高絕緣性能、延長使用壽命，一般情況下，可采用甲酚清漆作為浸漬材料。電工學(xué)名詞解釋要學(xué)好電工技術(shù)必須要對在電工學(xué)上的一些物理量的概念有所理解，為此本人將一些常用的電工學(xué)名詞匯總并作注解：1、電阻率-又叫電阻系數(shù)或叫比電阻。是衡量物質(zhì)導(dǎo)電性能好壞的一個物理量，以字母表示，單位為歐姆*毫米平方/米。在數(shù)值 上等于用那種物質(zhì)做的長1米截面積為1平方毫米的導(dǎo)線，在溫度20C時的電阻值，電阻率越大，導(dǎo)電性能越低。則物質(zhì)的電阻率隨溫度而變化的物理量，其數(shù)值等于溫度每升高1C時，電阻率的增加與原來的電阻電阻率的比值，通常以字母表示，單位為1/C。

16、2、電阻的溫度系數(shù)-表示物質(zhì)的電阻率隨溫度而變化的物理量，其數(shù)值等于溫度每升高1C時，電阻率的增加量與原來的電阻率的比值，通常以字母表示，單位為1/C。3、電導(dǎo)-物體傳導(dǎo)電流的本領(lǐng)叫做電導(dǎo)。在直流電路里，電導(dǎo)的數(shù)值就是電阻值的倒數(shù)，以字母表示，單位為歐姆。4、電導(dǎo)率-又叫電導(dǎo)系數(shù)，也是衡量物質(zhì)導(dǎo)電性能好壞的一個物理量。大小在數(shù)值上是電阻率的倒數(shù)，以字母表示，單位為米/歐姆*毫米平方。5、電動勢-電路中因其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能所引起的電位差，叫做電動勢或者簡稱電勢。用字母E表示，單位為伏特。6、自感-當(dāng)閉合回路中的電流發(fā)生變化時，則由這電流所產(chǎn)生的穿過回路本身磁通也發(fā)生變化，因此在回路中也將感

17、應(yīng)電動勢，這現(xiàn)象稱為自感現(xiàn)象，這種感應(yīng)電動勢叫自感電動勢。7、互感-如果有兩只線圈互相靠近，則其中第一只線圈中電流所產(chǎn)生的磁通有一部分與第二只線圈相環(huán)鏈。當(dāng)?shù)谝痪€圈中電流發(fā)生變化時，則其與第二只線圈環(huán)鏈的磁通也發(fā)生變化，在第二只線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。這種現(xiàn)象叫做互感現(xiàn)象。8、電感-自感與互感的統(tǒng)稱。9、感抗-交流電流過具有電感的電路時，電感有阻礙交流電流過的作用，這種作用叫做感抗，以Lx表示，Lx=2fL.10、容抗-交流電流過具有電容的電路時，電容有阻礙交流電流過的作用，這種作用叫做容抗，以Cx表示，Cx=1/12fc。11、脈動電流-大小隨時間變化而方向不變的電流，叫做脈動電流。12、振幅

18、-交變電流在一個周期內(nèi)出現(xiàn)的最大值叫振幅。13、平均值-交變電流的平均值是指在某段時間內(nèi)流過電路的總電荷與該段時間的比值。正弦量的平均值通常指正半周內(nèi)的平均值，它與振幅值的關(guān)系：平均值=0.637*振幅值。14、有效值-在兩個相同的電阻器件中，分別通過直流電和交流電，如果經(jīng)過同一時間，它們發(fā)出的熱量相等，那么就把此直流電的大小作為此交流電的有效值。正弦電流的有效值等于其最大值的0.707倍。15、有功功率-又叫平均功率。交流電的瞬時功率不是一個恒定值，功率在一個周期內(nèi)的平均值叫做有功功率，它是指在電路中電阻部分所消耗的功率，以字母P表示，單位瓦特。16、視在功率-在具有電阻和電抗的電路內(nèi)，電壓

19、與電流的乘積叫做視在功率，用字母Ps來表示，單位為瓦特。17、無功功率-在具有電感和電容的電路里，這些儲能元件在半周期的時間里把電源能量變成磁場（或電場）的能量存起來，在另半周期的時間里對已存的磁場（或電場）能量送還給電源。它們只是與電源進(jìn)行能量交換，并沒有真正消耗能量。我們把與電源交換能量的速率的振幅值叫做無功功率。用字母Q表示，單位為芝。18、功率因數(shù)-在直流電路里，電壓乘電流就是有功功率。但在交流電路里，電壓乘電流是視在功率，而能起到作功的一部分功率（即有功功率）將小于視在功率。有功功率與視在功率之比叫做功率因數(shù)，以COS表示。19、相電壓-三相輸電線（火線）與中性線間的電壓叫相電壓。2

20、0、線電壓-三相輸電線各線（火線）間的電壓叫線電壓，線電壓的大小為相電壓的1.73倍。21、相量-在電工學(xué)中，用以表示正弦量大小和相位的矢量叫相量，也叫做向量。22、磁通-磁感應(yīng)強(qiáng)度與垂直于磁場方向的面積的乘積叫做磁通，以字母表示，單位為麥克斯韋。23、磁通密度-單位面積上所通過的磁通大小叫磁通密度，以字母B表示，磁通密度和磁場感應(yīng)強(qiáng)度在數(shù)值上是相等的。24、磁阻-與電阻的含義相仿，磁阻是表示磁路對磁通所起的阻礙作用，以符號Rm表示，單位為1/亨。25、導(dǎo)磁率-又稱導(dǎo)磁系數(shù)，是衡量物質(zhì)的導(dǎo)磁性能的一個系數(shù)，以字母表示，單位是亨/米。26、磁滯-鐵磁體在反復(fù)磁化的過程中，它的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化總是

21、滯后于它的磁場強(qiáng)度，這種現(xiàn)象叫磁滯。27、磁滯回線-在磁場中，鐵磁體的磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度的關(guān)系可用曲線來表示，當(dāng)磁化磁場作周期的變化時，鐵磁體中的磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度的關(guān)系是一條閉合線，這條閉合線叫做磁滯回線如圖1。28、基本磁化曲線-鐵磁體的磁滯回線的形狀是與磁感應(yīng)強(qiáng)度（或磁場強(qiáng)度）的最大值有關(guān)，在畫磁滯回線時，如果對磁感應(yīng)強(qiáng)度（或磁場強(qiáng)度）最大值取不同的數(shù)值，就得到一系列的磁滯回線，連接這些回線頂點的曲線叫基本磁化曲線。29、磁滯損耗-放在交變磁場中的鐵磁體，因磁滯現(xiàn)象而產(chǎn)生一些功率損耗，從而使鐵磁體發(fā)熱，這種損耗叫磁滯損耗。30、擊穿-絕緣物質(zhì)在電場的作用下發(fā)生劇烈放電或?qū)щ姷默F(xiàn)象叫擊

22、穿。31、介電常數(shù)-又叫介質(zhì)常數(shù)，介電系數(shù)或電容率，它是表示絕緣能力特性的一個系數(shù)，以字母表示，單位為法/米。32、電磁感應(yīng)-當(dāng)環(huán)鏈著某一導(dǎo)體的磁通發(fā)生變化時，導(dǎo)體內(nèi)就出現(xiàn)電動勢，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)。33、趨膚效應(yīng)-又叫集膚效應(yīng)，當(dāng)高頻電流通過導(dǎo)體時，電流將集中在導(dǎo)體表面流通，這種現(xiàn)象叫趨膚效應(yīng)。電源變壓器簡易設(shè)計(一)    電源變壓器是低頻變壓器. 本文介紹的方法適合50Hz一千瓦以下普通交流變壓器的設(shè)計.           &#

23、160;                                                 &#

24、160;                                                 &#

25、160;                               (1) 電源變壓器的鐵心. 它一般采用硅鋼片. 硅鋼片越薄, 功率         

26、60;          損耗越小, 效果越好. 整個鐵心是有許多硅鋼片疊成的, 每片之間要                    絕緣. 買來的硅鋼片, 表面有一層不導(dǎo)電的氧化膜, 有足夠的絕緣能   

27、60;                力. 國產(chǎn)小功率變壓器常用標(biāo)準(zhǔn)鐵心片規(guī)格見后續(xù)文章.                            &#

28、160;                                                 &#

29、160;                                    (2) 電源變壓器的簡易設(shè)計. 設(shè)計一個電源變壓器, 主要是根據(jù)     

30、60;              電功率選擇變壓器鐵心的截面積, 計算初次級各線圈的圈數(shù)等. 所謂                    鐵心截面積是指硅鋼片中間舌的標(biāo)準(zhǔn)尺寸和疊加起來的總厚度    

31、                的乘積.                                 &#

32、160;                                           如果電源變壓器的初級電壓是U1, 次級有n個組, 各組電

33、壓分別是                   U21, U22, , U2n, 各組電流分別是I21, I22, , I2n, .計算步                &

34、#160;  驟如下:                                              

35、60;                              第一步, 計算次級的功率P2. 次級功率等于次級各組功率的和,            

36、0;        也就是                                         &

37、#160;                                        P2 = U21*I21 + U22*I22 + 

38、 + U2n*I2n.                                              

39、60;                                                 

40、60;                     第二步, 計算變壓器的功率P. 算出P2后. 考慮到變壓器的效率是                   , 那么

41、初級功率P1 = P2/, 一般在0.80.9之間. 變壓器的功率                  等于初, 次級功率之和的一半, 也就是                  &#

42、160;                                   P = ( P1 + P2 ) / 2    

43、60;                                                 

44、60;                                                 

45、60;                                第三步, 查鐵心截面積. 根據(jù)變壓器功率, 由式(2.1)計算出鐵         

46、60;         心截面積S, 并且從國產(chǎn)小功率變壓器常用的標(biāo)準(zhǔn)鐵心片規(guī)格表中選擇                   鐵心片規(guī)格和疊厚.              

47、;                                                  

48、;                                                  

49、;                                 第四步, 確定每伏圈數(shù)N. 根據(jù)鐵心截面積S和鐵心的磁通密度B,          

50、;          由式(2.2)得到初級線圈的每伏圈數(shù)N. 鐵心的B值可以這樣選取: 質(zhì)量                   優(yōu)良的硅鋼片, 取11000高斯; 一般硅鋼片, 取10000高斯; 鐵片, 取  &#

51、160;                 7000高斯. 考率到導(dǎo)線電阻的壓降, 次級線圈每伏圈數(shù)N'應(yīng)該比N增加                   5%10%, 也就是N'在1.05N1.1

52、N之間選取.                                                 

53、                                                  

54、                          第五步, 初, 次級線圈的計算. 初級線圈N1 = N*U1. 次級線圈N21            

55、60;     = N'*U21, N22 = N'*U22, , N2n = N'*U2n.                             &#

56、160;                                                 &#

57、160;                                           第六步, 查導(dǎo)線直徑. 根據(jù)各線圈的電流大小和選定的電流

58、密度,                   由式(2.3)可以得到各組線圈的導(dǎo)線直徑. 一般電源變壓器的電流密度                   可以選用3安/毫米?   &#

59、160;                                                 &#

60、160;                                                 &#

61、160;                                          第七步, 校核. 根據(jù)計算結(jié)果, 算出線圈每層圈數(shù)和層數(shù),

62、 再算出                  線圈的大小, 看看窗口是否放得下. 如果放不下, 可以加大一號鐵心,                   如果太空, 可以減小一號鐵心.

63、 采用國家標(biāo)準(zhǔn)GEI鐵心, 而且舌寬和                   疊厚的比在1:11:1.7之間, 線圈是放得下的.各參數(shù)的計算公式如下:                   &#

64、160;                                                 &#

65、160;                                                 &#

66、160;                   ln(S) = 0.498 * ln(P) + 0.228                    

67、60; (2.1)                                               

68、0;                                                 

69、0;    ln(N) = -0.494 * ln(P) - 0.317 * ln(B) + 6.439     (2.2)                        

70、;                                                  

71、;                            ln(D) = 0.503 * ln(I) - 0.221            

72、          (2.3)                                       &

73、#160;                                                 &

74、#160;            變量說明:                                    &#

75、160;                                      P: 變壓器的功率.         

76、;   單位: 瓦(W)                                         B: 硅鋼片的工作磁通密度.

77、60;   單位: 高斯(Gs)                                      S: 鐵心的截面積.   

78、60;        單位: 平方厘米(cm?                                 N: 線圈的每伏圈數(shù).   

79、       單位: 圈每伏(N/V)                                   I: 使用電流.   

80、             單位: 安(A)                                   

81、;      D: 導(dǎo)線直徑.                單位: 毫米(mm)    電源變壓器簡易設(shè)計(二)GEI鐵心規(guī)格鐵心片 鐵心規(guī)格     尺    寸(mm)    

82、; 中間舌片凈截面積(cm2)                      型  號   a*b      c   H   h   L   鐵

83、心片厚0.2mm 鐵心片厚0.3mm                                       GEI10   10*12.5  6

84、.5  31  18  36       1.06        1.14                          &#

85、160;      10*15                          1.28        1.37       &

86、#160;                         10*17.5                       

87、 1.49        1.59                                 10*20      

88、;                    1.70        1.82                    

89、60;                        GEI12   10*15      8  38  22  44       1.53

90、        1.64                                 12*18       

91、60;                  1.84        1.97                      &

92、#160;          12*21                          2.14        2.28   

93、                              12*24                   &

94、#160;      2.45        2.62                                  

95、;           GEI14   14*18      9  43  25  50       2.14        2.29    

96、0;                            14*21                     

97、;     2.50        2.68                                 14*24 

98、0;                        2.86        3.06                &#

99、160;                14*28                          3.33      

100、;  3.57                                             GEI16 &#

101、160; 16*20     10  48  28  56       2.72        2.91                   

102、;              16*24                          3.26        3.

103、49                                 16*28                

104、;          3.81        4.08                              

105、60;  16*32                          4.35        4.66           &#

106、160;                                                 &#

107、160;                                                 &#

108、160;                                                 &#

109、160;                                                 &#

110、160;                                                 &#

111、160;                                                 &#

112、160;                                                 &#

113、160;                                                 &#

114、160;                                                 &#

115、160;                                                 &#

116、160;                                                 &#

117、160;                                                 &#

118、160;                            H  h                   

119、                                                  

120、                                                  

121、      a                                            

122、;              c                                   

123、0;             b                                    

124、60;                                                 

125、60;                                         L        &#

126、160;                                                 &#

127、160;                                                 &#

128、160;                                 GEI型鐵心    電源變壓器簡易設(shè)計(三)GEIB鐵心規(guī)格鐵心片 鐵心規(guī)格     尺

129、0;      寸(mm)               中間舌片凈截面積(cm2)         型  號   a*b      c   H 

130、60; h   L   A   d   h1   鐵心片厚0.2mm 鐵心片厚0.3mm            GEIB19  19*24     12  57  33  67&#

131、160; 55   4   6        3.88        4.15                    19*28   

132、60;     .5  .5                        4.52        4.84        

133、60;           19*32                                     

134、0; 5.17        5.53                    19*38                  

135、60;                    6.14        6.57                  GEIB22 &

136、#160;22*28     14  67  39  78  64   5   7        5.25        5.62          

137、          22*33                                       6

138、.17        6.61                    22*38                    

139、                   7.11        7.61                    22*44 

140、;                                      8.23        8.81  

141、60;               GEIB26  26*33     17  81  47  94  77   5 8.5        7.29  

142、0;     7.81                    26*39                       &

143、#160;               8.62        9.23                    26*45    

144、                                   9.95        10.6     

145、0;              26*52                                   

146、;    11.5        12.3                  GEIB30  30*38     19  91  53 106  87 

147、;  6 9.5        9.69        10.4                    30*45        

148、                               11.5        12.3         

149、0;          30*52                                       

150、;13.3        14.2                    30*60                   

151、0;                   15.3        16.4                  GEIB35  35

152、*44     22 105  61 123 101   6  11        13.1        14.0              

153、60;     35*52         .5  .5                        15.1       &#

154、160;16.6                    35*60                            

155、;           17.9        19.1                    35*70        

156、0;                              20.8        22.3          &#

157、160;       GEIB40  40*50     26 124  72 144 118   6  13        17.0        18.2   

158、60;                40*60         .5  .5                     

159、   20.4        21.8                    40*70                 

160、;                      23.8        25.5                  

161、60; 40*80                                       27.2        

162、29.1                                                 &#

163、160;                                                 &#

164、160;                                                 &#

165、160;                                                 &#

166、160;                                                 &#

167、160;                                                 &#

168、160;                                                 &#

169、160;                                              注: h1為孔心到底邊距離&#

170、160;                = d                           d為孔直徑    &

171、#160;                                                 &

172、#160;                                                 &

173、#160;                            H  h                   

174、;                                                  

175、;                                                  

176、;      a                                           

177、0;          c                                       

178、60;       h1  b                                        

179、               A                                   

180、;                     L                            

181、0;                                                 

182、0;                                                 

183、0;             GEIB型鐵心  電源變壓器簡易設(shè)計(四)變壓器的鐵心與繞組    為減小交變磁通在鐵心中所引起的渦流損耗, 鐵心一般用厚為                    

184、60; 0.35-0.5mm的硅鋼片疊裝而成; 并且在硅鋼片兩面涂以絕緣漆. 信                      號變壓器還采用坡莫合金作鐵心.                &#

185、160;                                      硅鋼片有熱軋和冷軋兩種.         &#

186、160;                                               熱軋硅鋼片的工作磁通密度一般

187、取0.9-1.2T, 鋼片常沖成"III"                     形, 疊裝成鐵心. 繞組套在中間的鐵心柱上.                 

188、0;                            冷軋硅鋼片的導(dǎo)磁性能比熱軋好, 它的工作磁通密度允許達(dá)                &#

189、160;      到1.8T, 所以鐵心體積可以縮小. 它的導(dǎo)磁有方向性, 順著輾軋方                      向的導(dǎo)磁性能好, 故通常將冷軋硅鋼片卷成環(huán)形鐵心, 然后切成兩                      半C形, 將繞組分別套在鐵心柱上以后, 再將兩半鐵心粘成整體.