2022年高频变压器设计方法 .pdf

AP=Aw Ae视在功率与线路结构关系线路（ b） PT=Po （ + 1 ）线路（ a） PT=Po （1+ ）线路（ b） PT=Po （ + ） 7、选用磁芯型式；高频变压器的设计方法之一一、设计条件 ： 1、工作电路； 2、原边电压 Vp； 3、输出电压 Vo； 4、输出电流 Io； 5、开关工作频率 fs； 6、工作磁通密度 Bw；AP值是磁芯窗口面积 Aw与磁芯有效截面积 Ae的乘积，即各种磁芯的 AP示意图如下： 8、效率； 9、温升。二、计算步骤 ： 1、计算视在功率 PT；视在功率 PT因工作电路不同而别，如下图：1112AwGDAeEI 叠片铁芯AwGGEAeC型铁芯AeAw环形铁芯RPoPi( b )RPoPiN1=N2( a )Po( c )精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 4 页AP=（） Kj Kj（允许（允许升25）升50）Pcu = Pfe433632-0.1733.84814.5PcuPfe403590-0.1232.558.813.1Pcu = Pfe323468-0.1439.266.617.9PcuPfe395569-0.1444.576.625.6Pcu = Pfe366534-0.1241.368.219.7Pcu = Pfe250365-0.1350.982.325AeAwLeWtMl其中：C型铁芯单线圈带绕铁芯金属叠片磁芯 J= KjAPX V01=KvAP0.75 Kj 电流密度比例系数； X 与磁芯有关常数。各种磁芯结构常数如下表：铁粉磁芯一般罐形（配线）磁芯KvXKsKw铁芯种类耗损 AP 为Aw和Ae两面积乘积（ cm4）； PT 变压器视在功率（ w）； Bw 工作磁通密度（ T）； Fs 开关工作频率（ Hz）； Ko 窗口使用系数，一般取 0.4； Kf 波形系数，方波 Kf =4.0，正弦波 Kf =4.44；式中： Wt=KwAP0.75 As=KsAP0.5根据选取的磁芯，查出（计算）出如下参数： Le 磁芯有效磁路长度（ cm）； Wt 磁芯重量（ KG）； Ml 绕组平均匝长（ cm）。AeAw带绕铁芯AwGAe罐形铁芯KoKf FsBwKjPT10411 + X精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 4 页 Np=（匝）Ip=(A)（A/cm2）（cm）（cm2）（）（W）Axp=Vo = Vo+VDF7、计算原边绕组电阻值Rp和原边铜损 Ppcu：Rp=MlNp/cm3、计算原边绕组匝数 Np：J=Kj（Aw Ae）X6、计算原边绕组裸线直径dP和截面积 Axp： Ppcu = I p2Rp8、计算副边绕组匝数 ：dP=1.13式中，在有中心抽头电路时，Ip需乘0.707的修正因素，根据计算的dP值选取初级导并查出带漆皮的线径、截面积和每cm电阻（ /cm）值。4、计算原边电流 I p：5、计算电流密度 J： a2 + b2 为骨架外径尺寸的 1/2。 Ml = a1 + b1 + 0.95 （ a2 + b2 ） 其中：a1 + b1 为骨架内径尺寸的 1/2 ；平均匝长计算如下图：a1a2b2b1Vp104KfFsBwAePoVpI p（0.707）JI p（0.707）J精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 4 页Ns =（cm） Axs =（cm2）（）（W）（W） P =（W）（W）（W）15、验算 ：若Pf ePf e，设计通过；若Pf ePf e，应重新选择磁芯进行计算。14、计算变压器铁损 Pf e：根据磁芯的损耗曲线，查出在f s和Bw条件下，单位重量的功耗 W/KG 值，由下式计算磁芯功耗。 Pf e=12、计算在效率 下允许的总损耗 P：13、计算允许之铁损 Pf e： Pf e = P Pcu10、计算副边绕组电阻值和副边铜损； Rs = MlNs/cm Pscu = I o2Rs11、计算变压器总铜损Pcu： dS = 1.13选取副边绕组导线直径，查出带漆皮导线的线径、截面积和每cm电阻（ /cm）。 Pcu = Ppcu +式中： Vo副边总电压； VDF输出二极管压降。9、 计算副边绕组裸线直径 dS和截面积 Axs：NpVoVpI o（0.707）JI o（0.707）JPoPoWKGWt精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 4 页