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《開關(guān)電源變壓器設(shè)計與材料選擇.ppt》由會員上傳分享，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。
1、目錄變壓器的結(jié)構(gòu)和組成變壓器的設(shè)計變壓器的結(jié)構(gòu)和組成變壓器原邊繞組副邊繞組導(dǎo)磁回路(磁心)勵磁磁通漏磁磁通一次側(cè)二次側(cè)1.改變電壓2.隔離電路繞組的電壓關(guān)系法拉第定律:交變磁場中的電動勢:變化磁場變化磁場在閉合回路中產(chǎn)生的感生電勢E空間回路法拉第定律變壓器跟據(jù)法拉第定律:變壓器電流關(guān)系楞次定律---變壓器的電流關(guān)系描述:閉合回路中感應(yīng)電流的方向，總是使得它所激發(fā)的磁場來”阻礙”引起感應(yīng)電流的磁通量的變化變化磁場變化磁場在閉合回路中產(chǎn)生的感生電流感生電流所產(chǎn)生的磁場實(shí)際通過閉合回路的磁場i導(dǎo)體楞次定
2、律磁通不能突變應(yīng)用:通常變壓器的電流決定于負(fù)載跟據(jù)楞次定律,可用作變壓器的軟磁材料可用作變壓器的磁性材料錳鋅鐵氧體(Mn-ZnFerrite):鎳鋅鐵氧體(Ni-ZnFerrite):功率鐵氧體非晶，超微晶，納米晶:硅鋼片工頻變壓器高頻開關(guān)電源變壓器（40KHz-2MHz)高頻開關(guān)電源變壓器（>2MHz)中低頻開關(guān)電源變壓器（＜40KHz)鐵氧體材料的選擇選擇磁性材料的關(guān)鍵點(diǎn)：Ａ：磁心的飽和磁密Ｂ：磁心的損耗(儲能與放能之差)BHHdcHdc=0Hdc一三相限:Fullbridge一相限:forw
3、ardDCBias:flybackBacBacBacBm磁損曲線BH曲線單位體積磁損公式：材料的損耗指標(biāo):固定Pcv時的FxB公式不同鐵氧體的使用頻率Pcv=100kw/m3Pcv=300kw/m3Pcv=500kw/m3Ferroxcube3C963F35T=100℃1000040000500002002000f(kHz)f*B(HzT)03F4f.B:MaterialperformancefactorPcv=100kw/m3Pcv=300kw/m3Pcv=500kw/m3N49N9701000
4、500050000f*B(HzT)f(kHz)EPCOS22000HzT32000HzT23000HzT35000HzTf.B:表現(xiàn)一個材料在一個頻率下所能通過的B的能力A.頻率提高,磁能材料能夠通過功率的能力提高B.頻率提高到一定程度,會有一個更好的高頻材料來接替磁心的選擇一般情況下fs<150KHz,Bmax取決于Bs,假設(shè)fs=100KHz,取Bs的80%為基準(zhǔn),材質(zhì)3C96,Bmax=0.5*80%*Bs=136mTfs>300KHz,Bmax取決磁損假設(shè)頻率fs=400KHz,取單位磁損
5、為300mw/cc,材質(zhì)N49,Bmax=32000HzT/400KHz=80mTfs在150K至300K之間時,Bs和Pcv都考慮,取其小值.假設(shè)頻率fs=200KHz,材料3C96,Pcv<300mw/ccB1=0.5*80%*Bs=136mT;B2=28000HzT/200KHz=140mT,取B1和B2中的小值作為Bmax=136mT磁心的Bmax的選擇方法不同特性的鐵氧體材質(zhì)常規(guī)的低頻材料飛磁的常規(guī),高飽,低溫和高溫低頻材料低溫高溫高飽常規(guī)3C96常規(guī)的高頻材料TDK低頻寬溫材料PC95
6、對比選擇磁心的形狀常用鐵心形狀A(yù)EEEFDER,EC,ETDPQRM形狀分類特點(diǎn)適用情況EE,ER,EC,ETD常規(guī)鐵心,價格低廉,窗口面積大,大功率時易作安規(guī).小功率的輔助電源，大功率電源，應(yīng)用于功率密度較低的場合EFD平面化的EE類鐵心應(yīng)用情況同上，應(yīng)用于功率密度較低，且要求LowProfile，表貼或沉降式結(jié)構(gòu)PQ,RM窗口面積較ＥＥ類的小，而Ae較ＥＥ類的大，應(yīng)用于高功率密度的條件．也適于作輸出電感或ＰＦＣ電感窗口開口較小，不適合作很多路輸出變壓器選擇磁心的形狀常用鐵心形狀BEQPJPla
7、narEE形狀分類特點(diǎn)適用情況PJＰＯＴCore的改進(jìn)版，Ae大窗口小，磁屏蔽效果好；高度較矮用于高功率密度且對高度有一定要求的變壓器設(shè)計；不適合飛線，不適合使用Margintape做安規(guī)EQＰＪ，ＰＱ的改進(jìn)版，窗口條件比PJ好，高度和Ae比ＰＱ好；磁屏蔽效果不如PJPlanarEE低高度，Ae大，窗口?。恢兄L寬比大，不適于繞線應(yīng)用于ＰＣＢ繞組等預(yù)制好的繞組的變壓器和電感器磁心的選擇磁性材料的選擇依據(jù)1.工作頻率范圍2.飽和磁密大小磁心形狀的選擇依據(jù)1.功率密度的要求2.成品高度的限制3.繞組的
8、多少4.線包的引出線形式繞組的結(jié)構(gòu)SimpleSandwichInterleaving漏感減小交流損耗減小隔離結(jié)構(gòu)復(fù)雜常用導(dǎo)線名稱:漆包線,電磁線結(jié)構(gòu):圓銅線外覆絕緣漆規(guī)格:0.04mm-1.0mm名稱:三層絕緣線結(jié)構(gòu):圓銅線外覆三層絕緣膜,耐壓<3000Vac規(guī)格:0.2mm-1.0mm名稱:銅箔,銅皮結(jié)構(gòu):純銅薄片,使用時需加絕緣規(guī)格:厚0.025,0.05mm常用作屏蔽層厚>0.05mm常用作繞組導(dǎo)線名稱:多股絞線，Litz線，李茲線結(jié)構(gòu):多根同規(guī)格的漆包線制的絞線規(guī)格:0.
