2022年高频变压器制作技术参数 .docx
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1、精品_精品资料_高频变压器制作与技术参数脉冲变压器也可称作开关变压器,或简洁的称作高频变压器.在传统的高频变压器设计中,由于磁芯材料的限制,其工作频率较低,一般在20kHz 左右.随着电源技术的不断进展,电源系统的小型化、高频化和大功率化已成为一个永恒的讨论方向和进展趋势.因此,讨论使用频率更高的电源变压器是降低电源系统体积、提 高电源输出功率比的关键因素.随着应用技术领域的不断扩展,开关电源的应用愈来愈广泛,但制作开关电源的主要技术和耗费主要精力就是制作开关变压器的部件.开关变压器与一般变压器的区分大致有以下几点:1 电源电压不是正弦波,而是沟通方波,初级绕组中电流都是非正弦波.2 变压器的
2、工作频率比较高,通常都在几十赫兹,甚至高达几十万赫兹.在确定铁芯材料及损耗时必需考虑能满意高频工作的需要及铁芯中有高次谐波的影响.3 绕组线路比较复杂,多半都有中心抽头.这不仅增大了初级绕组的尺寸,增大了变压器的体积和重量,而且使绕组在铁芯窗口中的分布关系发生变化.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_图 1 开关电源原理图本 文介绍了一款如图1 所示的 DC DC变换器,输入电压为直流24V,输出电压分别为5V 及 12V 的多路直流输出.要求各路输出电流都在lA 以上,核心器件是美国 Unitrode公司生产的一种高性能单端输出式电流掌握型脉宽调制器芯片UC3842,最高工作频率
3、可达200kHz.依据锌锰铁氧体合金的优异电磁性能,通过具体示例介绍工作频率为100kHz 的高频开关电源变压器的设计及留意事项.2 变压器磁芯的挑选与工作点的确定2. 1 磁芯材料的挑选从变压器的性能指标要求可知,传统的薄带硅钢已很难满意变压器在频率、使用环境方面的设计要求.磁芯的材料只有从坡莫合金、铁氧体材料、钴基非晶态合金和超微晶合金几种材可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_料中来考虑.坡莫合金、钴基非晶态价格高,约为铁氧体材料的数倍,而饱和磁感应强度不是很高,且加工工艺复杂.考虑到我们所要求的电源输出功率并不高,大约为Bs 也30W,因此,综合几种材料的性能比较,我们仍是挑
4、选了饱和磁感应强度Bs 较高,温度稳固性好,价格低廉,加工便利的性价比较低的锌锰铁氧体材料,并选以此材料作为框架的EI28 来绕制本例中的脉冲变压器.2 2 工作点的确定根 据相关资料, EC35 输出功率为50W,饱和磁感应强度大约在2022Gs 左右.买来的磁芯,由于厂家供应的磁感应强度月,值并不精确,可用图2 所供应的 方式粗略测试一下.将调压器接至原线圈,用示波器观看副线圈输出电压波形.将原线圈的输入电压由小到大渐渐升高,直到示波器显示的波形发生奇变.此时,磁芯已饱和,依据公式:U 4 44fN 1 m可推知在工频时的 m值.要求不高时,可依据测算出的 m,粗略估算出原线圈的匝数,.可
5、编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_图 2 工作点测试示意图3 变压器主要参数的运算本 例中的变换器采纳单端反激式工作方式,单端反激变换器在小功率开关电源设计中应用特别广泛,且多路输出较便利.单端反激电源的工作模式有两种:电留恋续模式和电流断续模式.前者适用于较小功率,副边二极管存在没有反向复原的问题,但MOS管的峰值电流相对较大.后者 MOS管的峰值电流相对较小,但存在副边二极管的反向复原问题,需要给二极管加吸 收电路.这两种工作模式可依据实际需求来挑选,本文采纳了后者.3设计变压器时大多需要考虑下面问题:变换器频率fH2 .初级电压U1V ,次级电压U2V .次级电流 i 2A
6、.绕组线路参数n1 、, n2 .温升 .绕组相对电压降u.环境温度HJ .绝缘材料密度 zg cm1) 依据变压器的输出功率选取铁芯,所选取的铁芯的户,值应等于或大于给定值.2) 绕组每伏匝数可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1ST 是铁芯的截面积. kT 是窗口的填充系数.3 初级绕组电势E1 U11 24 初级绕组匝数W1W0El35 次级绕组电势E2i U2i1+46 次级绕组匝数W2i W0E2i57 初级绕组电流可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_68) 次级绕组电流7其中, n1、n2:分别是初级绕组和次级绕组的每层匝数.9) 初级绕组线径810) 次级
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