開關電源-高頻-變壓器計算設計

開關電源-高頻-變壓器計算設計要制造好高頻變壓器要留意兩點：一是每個繞組要選用多股細銅線并在一同繞,不要選用單根粗銅線,簡單地說便是高頻溝通電只沿導線的外表走,而導線內部是不走電流的實習是越挨近導線中軸電流越弱,越挨近導線外表電流越強。選用多股細銅線并在一同繞,實習便是為了增大導線的外表積,然后更有效地運用導線。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、次級繞組：初級繞組繞完，要加繞(3~5層絕緣墊襯再繞制次級繞組。這樣可減小初級繞組和次級繞組之間分布電容的電容量，也增大了初級和次級之間的絕緣強度，契合絕緣耐壓的需求。減小變壓器初級和次級之間的電容有利于減小開關電源輸出端的共模打攪。假設是開關電源的次級有多路輸出，而且輸出之間是不共地的為了減小漏感，讓功率最大的次級接近變壓器的初級繞組。如能夠選用多根導線并聯(lián)的方法，有助于改善次級繞組的填充系數(shù)。其他次級繞組嚴密的繞在這個次級繞組的上面。當開關電源多路輸出選用共地技能時，處置方法簡單一些。次級能夠選用變壓器抽頭方式輸出，次級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，能夠改善輕載時的穩(wěn)壓功能。2、初級繞組：初級繞組應放在最里層，這樣可使變壓器初級繞組每一匝用線長度最短，從而使整個繞組的用線為最少，這有效地減小了初級繞組自身的分布電容。通常狀況下，變壓器的初級繞組被規(guī)劃成兩層以下的繞組，可使變壓器的漏感為最小。初級繞組放在最里邊，使初級繞組得到其他繞組的屏蔽，有助于減小變壓器初級繞組和四周器材之間電磁噪聲的相互耦合。初級繞組放在最里邊，使初級繞組的開頭端作為連接開關電源功率晶體管的漏極或集電極驅動端，可削減變壓器初級對開關電源其他有些電磁打攪的耦合。3、偏壓繞組：偏壓繞組繞在初級和次級之間，仍是繞在最外層，和開關電源的調整是依據(jù)次級電壓仍是初級電壓進展有關。假設是電壓調整是依據(jù)次級來進展的則偏壓繞組應放在初級和次級之間，這樣有助于削減電源發(fā)生的傳導打攪放射。假設是電壓調整是依據(jù)初級來進展的則偏壓繞組應繞在變壓器的最外層，這可使偏壓繞組和次級繞組之間堅持最大的耦合，而與初級繞組之間的耦合減至最小。初級偏壓繞組最正確能布滿完好的一層，假設是偏壓繞組的匝數(shù)很少，則能夠承受加粗偏壓繞組的線徑，或許用多根導線并聯(lián)繞制，改善偏壓繞組的填充狀況。這一改善方法實際上也改善了選用次級電壓來調理電源的屏蔽才能，一樣也改善了選用初級電壓來調理電源時，次級繞組對偏壓繞組的耦合狀況。次級整流管選用VRRM=100V正向電流(10A)的肖特基二極管兩個，假設初次級匝數(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-----初級匝數(shù)VIN(max)------最大輸入電壓k 安全系數(shù)N2-----次級匝數(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計算功率場效應管的最高反峰電壓: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)由些可計算得到占空比D0.481算變壓器初級電感量：想的認為輸出管在導通期間儲存的能量在截止期間全部消耗完。那么計算初級電感量就可以只以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)計算初級峰值電流：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)計算初級線圈和次級線圈的匝數(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)同時可計算次級匝數(shù)：N2≌5計算次級線圈的峰值電流：依據(jù)能量守恒定律當時級電感在功率管導通時儲存的能量在截止時在次級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由此可計算次級峰值電流為：Ipp2=21.812(A)次級平均值電流為I2=Ipp2/2/(1/(1-D))=5.7(A)計算鼓勵繞組(也叫關心繞組)的匝數(shù)：由于次級輸出電壓為23.5V，鼓勵繞組電壓取12V，所以為次級電壓的一半由此可計算鼓勵繞組N3≌N2/2≌3I30.1(A)以上就是高頻變壓器匝數(shù)的計算方法步驟，依據(jù)以上的方法步驟來計算高頻變壓器的匝數(shù)，能夠最快的讓你學會匝數(shù)的計算，建議能夠邊操作邊看。高頻變壓器線徑計算：高頻變壓器線徑確實定依據(jù)公式D=1.13〔I/J〕^1/2可以計算出來，J是電流密度，不同的取值計算出的線徑不同。由于高頻電流在導體中會有趨膚效應，所以在確定線經(jīng)時還要計算不同頻率時導體的穿透深度。穿透深度公式：d=66.1/〔f〕^1/2假設計算出的線徑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.假設電流密度取4A/mm^2D=1.13*〔1/4〕^1/2=0.565mm