低频变压器设计讲义.ppt

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1、低頻變壓器設計2003-12-171.鐵心與線圈變壓器的鐵心磁路要小，導磁係數高，所以低頻變壓器鐵心皆用矽鋼材料製成，為了減小渦流損其鐵心都使用矽鋼片疊合而成。矽鋼片的材質是由鐵矽合金所組成，鐵加入3%矽，增加鐵的硬度，降低變壓器的鐵損，矽鐵合金可以降低磁性的老化。矽鋼片的材質種類分為：方向性矽鋼片(ORIENTED SILICON STEEL)稱為 Z 製品。是向結晶磁化性較容易的方向壓延的製品，有較好的磁性，提供高的導磁率，低的鐵心損耗。無方向性矽鋼片(NON ORIENTED SILICON STEEL)稱為 H 製品。HILITECORE H製品：全製程處理的矽鋼片對全方向表示均勻的磁

2、性能，具有出色的磁性能，高疊因數和良好的可 加工性。HILITECORE 廣泛應用在馬達、小型變壓器製品。HOMECORE H製品 全製程處理的矽鋼片 HOMECORE 具有良好的可加工性和高疊層因數，廣泛應用在以低生產成本為最重要條件的家用電器。SEMICORE HS製品半製程處理的矽鋼片 SEMICORE 設計成為由用戶自行退火處理。2.理想變壓器繞組的電阻為零，故銅損等於零。鐵心中無渦流損失及磁滯損，故鐵損等於零。繞組間耦合係數K=1，無漏磁通，漏電抗等於零。鐵心中導磁係數為無限大，即磁阻等於零，故不需要激磁電流。電壓調整率為零，效率為100%。在實用上變壓器因繞組有電阻及漏磁通，故不可

3、能完全達到理想變壓器的境界。為了避免因疊合方法而磁阻增高，故在放置各層 矽鋼片時多交替的換位插入，籍以消除明顯的接合線縫，降低磁阻，減小激磁電流。減低電阻值，採用良質漆包銅線降低銅損。減少電抗，採用良好薄絕緣材料。減少磁氣障礙，用良好矽鋼材料。為了減小渦流損其鐵心都使用矽鋼片疊合而成，矽鋼片厚度愈薄，渦流損失愈低。3.感應電勢變壓器中感應電勢與磁通的關係可由無載情況下得之。當一次側線圈有一微小的激磁電流 Io(Exciting Current)通過時，則鐵心磁路中亦產生一交變磁通經欲公共磁路與變壓器二邊的線圈交鏈，故稱之為互磁通。4.低頻變壓器設計矽鋼片尺寸輸出功率(VA)矽鋼片中足尺寸(mm

4、)激磁電流(mA)磁通密度(韋伯/平方米)積厚(AC)mmEI-281.58151.310EI-353.09.6201.1510.5EI-416.013251.0514 to 17EI-48121630 to 350.9516EI-54171835 to 400.9016EI-57251940 to 450.9019 to 24EI-60402040 to 450.8519 to 24EI-66482245 to 550.8525 to 30EI-767525.455 to 650.8030 to 40EI-8610028.665 to 800.7540 EI-961503280 to 100

5、0.7040 to 70EI-114250380.6540 to 50EI-133.550044.40.6050 to 755.低頻變壓器設計公式1.求輸出功率:Ws=VI -(1)2.求輸入功率:Wp=Ws/-(2)3.求輸入電流:Ip=Wp/E1 -(3)4.求一次側圈數和線徑:N1=E1 x /K 4.44 F Bm Ac -(4)p=-(5)5.求二次側圈數和線徑:N2=N1 x E2/E1 -(6)s=-(5)K=1.414(經驗值因數)6.低頻變壓器設計例：輸入電壓:110Vac 60HZ輸出電壓:8Vdc輸出電流:1A輸出整流採用:橋式整流設計步驟:1.求輸出伏安(VA)數據，橋

6、式整流器。Vf VA=I x E x Vf =1A x 8V x 1.49V =11.92(VA)設定效率()：80%Wp=Ws/=11.92/0.8=14.9(VA)2.依據輸出伏安數查表選擇適當的鐵心尺寸 和積厚。VA=14.9(VA)查表用 EI 4820 的 BOBBIN 和20mm積厚。3.求一次側圈數。N1=E1 x /K 4.44 F Bm Ac =110 x /1.414 x 4.44 x 60 x 0.95 x 320 =960Ts式中截面積 Ac 查表得中足尺寸=16mm，再乘以積厚 20mmAC=中足尺寸 x 積厚 =16mm x 20mm =320mm 4.求一次側線徑。Ip=P/E1 =14.9(VA)/110VIp 為輸入電流p=0.23mm(一次側線徑)5.求二次側圈數。N2=(E2 x 1.15 x N1)/E1 =(8 x 1.15 x 900)/110 積厚因數 6.求二次側線徑。s=0.64mm(二次側線徑)