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《變壓器輸出功率和磁芯尺寸關(guān)系》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、變壓器輸出功率和磁芯尺寸關(guān)系 要使變壓器輸出更大的功率,希望在電壓的下,圈數(shù)要盡的少、導(dǎo)線盡的粗。 才有利于提供較大的電流,輸出更大的功率。前者較大的磁芯截面積,后者較大的磁芯窗口 面積?! ∫儔浩饔休^大的輸出功率磁芯尺寸夠大才行?! ∽儔浩鞒跫?jí)繞組的圈數(shù)下式來算: N=k*10*U/(f*Ae*Bmax) k為較大導(dǎo)通時(shí)間與周期之比,通常取k=0.4; U是初級(jí)繞組輸入電壓(V),(近似等于直流輸入電壓); f是變壓器的工作頻率(KHZ); Ae是磁芯的截面積(cm2); Bma
2、x是允許的磁通密度較大變化幅度(G)?! ?,在電壓下,增大截面積Ae、提高工作頻率f和選擇更大的峰值磁通密度Bmax,都有利于減少 圈數(shù),提高輸出功率。,磁芯的損耗(鐵損)是按Bmax的2.7次冪和f的1.7次冪呈指數(shù)增長(zhǎng)的,Bmax還受磁芯飽和的限制。,提高工作頻率f和選擇更大的峰值磁通密度Bmax都是有限度的。大多數(shù)適合做開關(guān)電源的鐵氧體磁芯頻率通常限制在10-50KHZ以內(nèi),Bmax限制在2000G(高斯)以內(nèi),取Bmax=1600G較為合適。,功率主要靠磁芯截面積Ae、其次靠工作頻率f控制?! 〉鞔_的
3、是,這種控制關(guān)系是間接的而不是直接的,Ae和f提高只是表示對(duì)同樣的電壓,允許 繞的圈數(shù)更少,只有把圈數(shù)減少了才能提高功率。在同樣材料的一個(gè)大磁芯和一個(gè)小磁芯上,用 一樣的導(dǎo)線繞同樣的圈數(shù),對(duì)同樣的輸入電壓輸出功率是基本的。同樣,一個(gè)做好的變壓器,僅 僅靠改變工作頻率,也是不會(huì)使輸出功率提高的?! ÷?lián)想到樓主張偉明的問題,變壓器已經(jīng)做好, 我建議提高輸入電壓來提高功率;從變壓 器入手的話,嘗試把導(dǎo)線加粗,把頻率提高,以允許圈數(shù)能有所減少,就可輸 出功率?! ?dǎo)線加粗受到磁芯窗口面積Ac限制。用截面積為A
4、d的導(dǎo)線繞N圈,占用的窗口面積為: Awc=N*Ad=k*10*U*Ad/(f*Ae*Bmax) 設(shè),初級(jí)繞組窗口占用系數(shù)為Sn=Awc/Ac,Ad用電流I(有效值)和允許的電流密度J表示為 Ad=I/J/100,(Ad-平方厘米,I-A有效值,J-A/平方毫米) 則上式可寫成:Ac*Sn=k*U*I*10/(f*Ae*Bmax*J) 或,U*I=Sn*Bmax*J*f*Ae*Ac*103/k 輸入功率等于輸入電壓U與電流平均值k*Ip的乘積,而電流有效值I與峰值Ip的關(guān)系為 Ip=1.58
5、*I,輸入功率Pi=1.58*k*U*I=1.58*Sn*Bmax*J*f*Ae*Ac*103 再乘上效率Ef就得到較大輸出功率的表達(dá)式 Po=1.58*Ef*Sn*Bmax*J*f*Ae*Ac*103 可見,功率除了和上面那些有利于圈數(shù)減少的因素成正比之外,還與允許導(dǎo)線加粗的Ac、Sn以及電流 密度J成正比。工程上取Ef=0.8,Sn=0.4,Bmax=1600G,J=4A/平方毫米,再考慮到不同電路形式的 繞組結(jié)構(gòu)不同,故常用下式來估算磁芯的較大輸出功率:Po=m*f*Ae*Ac 推挽電路m=
6、3.2,單端正激電路m=1.6,半橋和全橋m=4.48 電視機(jī)行輸出變壓器常用的三種U型磁芯,U12、U16、U18的Ae與Ac乘積分別為6.12、14.9、30.4(平方厘米),頻率取f=20KHZ,采用推挽電路,則可算得這三種磁芯可提供的較大輸出功率為: U12:Po=3.2*20*6.12=548W U16:Po=3.2*20*14.9=954W U18:Po=3.2*20*30.4=1945W 這種U型磁芯窗口面積很大適合高壓大功率的場(chǎng)合,但磁路較長(zhǎng),初、次級(jí)耦合度較差,漏感大。再次強(qiáng)調(diào),算出的
7、較大功率只是說明該磁芯的能力,大材小用,小材大用就不行了?! ∽儔浩鞔判具x定之后,較大輸出功率和工作頻率有關(guān) 工程上下式估算: Po=1.6*f*Ae*Ac(W) f-工作頻率(KHZ) Ae-磁芯截面積(平方厘米) Ac-磁芯窗口面積(平方厘米) (對(duì)其他電路形式,式中系數(shù)1.6有所不同) 對(duì)EI40,Ae=1.28,Ac=1.5,可算得 當(dāng)f=20KHz時(shí),Po=61W 當(dāng)f=24KHz時(shí),Po=74W 當(dāng)f=48KHz時(shí),Po=148
8、W 繞組的每伏匝數(shù),用下式計(jì)算: No=15.6/(f*Ae)(匝/V) 若f=24KHZ,No=15.6/(24*1.28)=0.51匝/V 初級(jí)電壓V1=240V,次級(jí)電壓V2=36V,則 初級(jí)匝數(shù):N1=No*V1=122匝 次級(jí)匝數(shù):N2=No*V2=18匝