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《高頻變壓器計(jì)算步驟》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、高頻變壓器計(jì)算(CCM模式)反激式DC/DC變換電路電路基本參數(shù):Vo1=15V??Io1=0.4AVo2=-10V??Io2=0.4AVs=15V(范圍10V~20V)Po=10W設(shè)定參數(shù):1.電路工作頻率(根據(jù)UC3843的特性,初步確定為50KHz),電路效率為G=75%2.反激式變換器的工作模式CCM3.占空比確定(Dmax=0.4)4.磁芯選型(EE型)設(shè)計(jì)步驟(1)選擇磁芯大小Pin=Po/G=10/0.75=13.3W(查表),選擇EE19磁芯(2)計(jì)算導(dǎo)通時(shí)間Dmax=0.4,工作頻率fs=50KHzton=8us(
2、3)選擇工作時(shí)的磁通密度根據(jù)所選擇的磁芯EE19(PC40材料)Ae=22mm2,Bmax=0.22T(4)計(jì)算原邊匝數(shù)Np=(Vs*ton)/(Bmax*Ae)=(10*8)/(0.22*22)=16.52,取整16(5)計(jì)算副邊繞組以輸出電壓為15V為例進(jìn)行計(jì)算,設(shè)整流二極管及繞組的壓降為1V15+1=16V原邊繞組每匝伏數(shù)=Vs/Np=10/16=0.625V/匝副邊繞組匝數(shù)Ns1=16/0.625=25.6,取整26(6)計(jì)算選定匝數(shù)下的占空比;輔助輸出繞組匝數(shù)新的每匝的反激電壓為:16/26=0.615Vton=(Ts*0
3、.615)/(0.625+0.615)=9.92us占空比D=9.92/20=0.496對(duì)于10V直流輸出,考慮繞組及二極管壓降1V后為11VNs2=11/0.615=17.88,取整17(7)初級(jí)電感,氣隙的計(jì)算在周期Ts內(nèi)的平均輸入電流Is=Pin/Vs=13.3/10=1.33A導(dǎo)通時(shí)間內(nèi)相應(yīng)的平均值為Iave=(Is*Ts)/ton=1.33*20/9.92=2.68A開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通前的電流值Ip1=Iave/2=2.68/2=1.34A開(kāi)關(guān)管關(guān)閉前的電流值Ip2=3Ip1=1.34*3=4.02A初級(jí)電感量Lp=Vs*&t/&
4、i=10*9.92/2.68=37.01uH氣隙長(zhǎng)度Lg=(u0*Np^2*Ae)/Lp=0.19mm(8)檢測(cè)磁芯磁通密度和飽和區(qū)間計(jì)算磁心飽和邊界.計(jì)算交流磁通產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化幅值:△Bac=(Vs*ton)/(Ae*Np)=(10*9.92)/(16*22)=0.282T使用磁感應(yīng)強(qiáng)度與直流電有關(guān)的關(guān)系式計(jì)算直流成分Bdc假設(shè)磁芯所有的磁阻都集中在氣隙中,顯然作為一個(gè)比較保守的結(jié)果,可求得一個(gè)較高的直流磁感應(yīng)強(qiáng)度.此近似值允許使用一個(gè)簡(jiǎn)單的公式Bdc=u*H=u0*Np*Ip1/(Lg*0.001)=0.142T交流和直流
5、磁感應(yīng)強(qiáng)度之和得到磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值為Bmax=△Bac/2+Bdc=0.141+0.142=0.283T<0.39T(9)選擇導(dǎo)線●初級(jí)電流有效值為:Krp=0.667Irms=Ip*sqr(Dmax*(Krp^2*1/3-Krp+1))=1.96A,選取電流密度為4A/mm2則導(dǎo)線線徑為:D=1.13(I/J)^1/2=0.792mm選擇AWG20導(dǎo)線注:由于高頻電流在導(dǎo)體中會(huì)有趨膚效應(yīng),所以在確定線經(jīng)時(shí)還要計(jì)算不同頻率時(shí)導(dǎo)體的穿透深度.公式:d=66.1/(f)^1/2.如果計(jì)算出的線徑D大于兩倍的穿透深度,就需要采用多股線或利
6、茲線考慮集膚效應(yīng),d=66.1/(f)^1/2=66.1/50000^1/2=0.296mm,2*d=0.592mm<0.792mm則初級(jí)導(dǎo)線需要采用多股線并繞AWG20導(dǎo)線的截面積為Sc=0.606mm2,采用AWG23導(dǎo)線雙股并繞截面積Sc=0.3135*2=0.627mm2>0.606mm2●15V次級(jí)輸出電流峰值為:Isp1=(Ip*Np/Ns1)*(Po1/Po)=1.484A有效值為Isrms1=Isp1*sqr[(1-Dmax)*(Krp^2*1/3-Krp+1)]=0.731A則導(dǎo)線線徑為:D=1.13(I/J)^1
7、/2=0.483mm選擇AWG25導(dǎo)線●-10V次級(jí)輸出電流峰值為:Isp2=(Ip*Np/Ns2)*(Po2/Po)=1.513A有效值為Isrms2=Isp2*sqr[(1-Dmax)*(Krp^2*1/3-Krp+1)]=0.745A則導(dǎo)線線徑為:D=1.13(I/J)^1/2=0.487mm選擇AWG25導(dǎo)線◆◆◆磁芯及骨架分別采用TDK公司的PC40EE19-Z,BE19-118CPHFR◆◆◆高頻變壓器計(jì)算(DCM模式)電路基本參數(shù):Vo1=15V??Io1=0.4AVo2=-10V??Io2=0.4AVin=15V(范
8、圍10V~20V)Po=10W設(shè)定參數(shù):1.電路工作頻率(根據(jù)UC3843的特性,初步確定為50KHz),電路效率為G=75%2.反激式變換器的工作模式DCM3.占空比確定(Dmax=0.4)4.磁芯選型(EE型)設(shè)計(jì)步驟:先選定一個(gè)
