高壓變壓器設(shè)計(jì)

1、 姓名: 專業(yè): 導(dǎo)師: 課題報(bào)告課題報(bào)告內(nèi)容安排內(nèi)容安排一、變壓器原理與作用概述一、變壓器原理與作用概述二、磁性材料及鐵氧體磁性材料二、磁性材料及鐵氧體磁性材料三、高頻變壓器設(shè)計(jì)三、高頻變壓器設(shè)計(jì)四、結(jié)果分析四、結(jié)果分析變壓器原理與作用概述變壓器原理與作用概述背景知識(shí)介紹電磁感應(yīng)原理電磁感應(yīng)（Electromagnetic induction）現(xiàn)象是指放在變化磁通量中的導(dǎo)體，會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，稱為感生電動(dòng)勢(shì)。若將此導(dǎo)體閉合成一回路，則該電動(dòng)勢(shì)會(huì)驅(qū)使電子流動(dòng)，形成感應(yīng)電流（感生電流）。變壓器原理與作用概述變壓器原理與作用概述背景知識(shí)介紹感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的二種產(chǎn)生方式:一: 導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作切割磁感線運(yùn)動(dòng),

2、產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)（如圖a）。 二：穿過(guò)閉合回路的磁場(chǎng)發(fā)生變化,產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)（如圖b）。圖a圖b變壓器原理與作用概述變壓器原理與作用概述背景知識(shí)介紹變壓器定義:變壓器（Transformer）是利用電磁感應(yīng)的原理來(lái)改變交流電壓的裝置，主要構(gòu)件是初級(jí)線圈、次級(jí)線圈和鐵芯（磁芯）。公式: E=-n/tE：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(V)，n：感應(yīng)線圈匝數(shù)，/t:磁通量的變化率變壓器原理與作用概述變壓器原理與作用概述背景知識(shí)介紹變壓器作用:1.變比不同，達(dá)到電壓升、降2.電氣隔離3.大功率整流相位不同，有利于紋波系數(shù)減小4.磁耦合傳輸能量5.測(cè)量電流、電壓內(nèi)容安排內(nèi)容安排一、變壓器原理與作用概述一、變壓器原理與作用概

3、述二、磁性材料及鐵氧體磁性材料二、磁性材料及鐵氧體磁性材料三、高頻變壓器設(shè)計(jì)三、高頻變壓器設(shè)計(jì)四、結(jié)果分析四、結(jié)果分析磁性材料及鐵氧體磁性材料磁性材料及鐵氧體磁性材料材料種類材料種類:1金屬鐵芯特點(diǎn):高磁感應(yīng)強(qiáng)度,低頻低電阻率。適宜30kHz以下使用。2鐵粉鐵芯特點(diǎn)：低磁導(dǎo)率，高磁感應(yīng)強(qiáng)度，低損失，適宜中、高頻使用。3 鐵氧體鐵芯特點(diǎn)：磁感應(yīng)強(qiáng)度中等，損失小，價(jià)格低廉，適宜高頻使用。磁性材料及鐵氧體磁性材料磁性材料及鐵氧體磁性材料各種磁性材料之磁導(dǎo)率及適用頻率范圍各種磁性材料之磁導(dǎo)率及適用頻率范圍磁性材料及鐵氧體磁性材料磁性材料及鐵氧體磁性材料特性特性非晶合金非晶合金硅鋼片硅鋼片坡莫合金坡莫合

4、金鐵氧體鐵氧體鐵損耗低高中低磁導(dǎo)率高低高中磁飽和密度高高中低溫度影響中小小中加工難易易易價(jià)格中低中低磁芯特性比較表內(nèi)容安排內(nèi)容安排一、變壓器原理與作用概述一、變壓器原理與作用概述二、磁性材料及鐵氧體磁性材料二、磁性材料及鐵氧體磁性材料三、高頻變壓器設(shè)計(jì)三、高頻變壓器設(shè)計(jì)四、結(jié)果分析四、結(jié)果分析高頻變壓器設(shè)計(jì)高頻變壓器設(shè)計(jì) 面積乘積法 根據(jù)AP值查找所需磁性材料的類別幾何參數(shù)法 通過(guò)求出幾何參數(shù)來(lái)確定磁性材料的編號(hào)，進(jìn)行設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方法：高頻變壓器設(shè)計(jì)高頻變壓器設(shè)計(jì) 公式推導(dǎo)如下：對(duì)于原邊Np ，副邊Ns匝的變壓器，在原邊以電壓V1開(kāi)關(guān)工作時(shí)，根據(jù)法拉第定律有tNVp1sWfAB1teewpsfAB

5、NfKV 1高頻變壓器設(shè)計(jì)高頻變壓器設(shè)計(jì) 公式推導(dǎo)如下：得ewSfPABfKVN1高頻變壓器設(shè)計(jì)高頻變壓器設(shè)計(jì) 公式推導(dǎo)如下：磁芯窗口面積乘上使用系數(shù)為有效面積，其等于原邊繞組與副邊繞組所占據(jù)的窗口面積之和：0SSPPWANANAKJIAJIASP21,JIABfKVJIABfKVAKeWsfeWsfW22110JBfKKIVIVAAWsfeW02211視在功率Pt面積乘積AP高頻變壓器設(shè)計(jì)高頻變壓器設(shè)計(jì) 公式推導(dǎo)如下：磁芯決定的常數(shù)電流密度比例系數(shù)XKAAKJjXeWj根據(jù)得到XjWTKBfKKPAP11wf0410內(nèi)容安排內(nèi)容安排一、變壓器原理與作用概述一、變壓器原理與作用概述二、磁性材料

6、及鐵氧體磁性材料二、磁性材料及鐵氧體磁性材料三、高頻變壓器設(shè)計(jì)三、高頻變壓器設(shè)計(jì)四、結(jié)果分析四、結(jié)果分析結(jié)果分析結(jié)果分析參數(shù)如下：參數(shù)如下：原邊輸入電壓原邊輸入電壓525V，輸入電流，輸入電流20A，效率為，效率為0.9，工作頻率工作頻率30kHz1.視在功率：視在功率：kw8 .29211OTPP結(jié)果分析結(jié)果分析參數(shù)如下：參數(shù)如下：原邊輸入電壓原邊輸入電壓525V，輸入電流，輸入電流20A，效率為，效率為0.9，工作頻率工作頻率30kHz2.面積乘積（面積乘積（AP）：）：11.1041011wf04XjWTKBfKKPAP25 . 040.519mmAPKAse結(jié)果分析結(jié)果分析參數(shù)如下：參數(shù)如下：原邊輸入電壓原邊輸入電壓525V，輸入電流，輸入電流20A，效率為，效率為0.9，工作頻率工作頻率30kHz3.原邊匝數(shù)：原邊匝數(shù)：匝3016.291ewSfPA