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反激开关电源变压器设计有方

时间:12-08 来源:互联网 点击:

的原边匝数,原边使用的经径。计算原边匝数的时候,要选定一个磁芯的振幅B,即这个磁芯的磁感应强度的变化区间,因为加上方波电压后,这个磁感应强度是变化的,正是因为变化,所以其才有了变压的作用。NP=VS*TON/SJ*B,这几个参数分别是原边匝数,最小输入电压,导通时间,磁芯的横节面积和磁芯振幅,一般取B的值是0.1到0.2之间,取得越小变压器的铁损就越小;但相应变压器的体积会大些。这个公式来源于法拉弟电磁感应定律,这个定律是说在一个铁心中,当磁通变化的时候,其会产生一个感应电压,这个感应电压=磁通的变化量/时间T再乘以匝数比,把磁通变化量换成磁感应强度的变化量乘以其面积就可以推出上式来。我的这个NP=90*4.7微秒/32平方毫米*0.15,得到88匝0.15是我选取的了值。算了匝数,再确定线径,一般来说电流越大线越热,所以需要的导线就越粗,需要的线径由有效值来确定,而不是平均值。上面已经算得了有效值,所以就来选线,我用0.25的线就可以了,用0.25的线,其面积是0.049平方毫米,电流是0.2安,所以其电流密度是4.08,一般选定电流密度是4到10安第平方毫米。记住这一点也很重要。若是电流很大,最好采用两股或是两股以上的线并绕,因为高频电流有趋效应,这样可以比较好。

第六步:确定次级绕组的参数,圈数和线径。记得原边感应电压吧,这就是一个放电电压,原边就是以这个电压放电给副边的,看上边的图,因为副边输出电太为5V,加上肖特基管的压降,就有5.6V,原边以80V的电压放电,副边以5.6V的电压放电,那么匝数是多少,当然其遵守变压器那个匝数和电压成正比的规律。所以副边电压=NS*(UO+UF)/VOR,其中UF为肖特基管压降,如我这个副边匝数等于88*5.6/80,得6.16,整取6匝。再算副边的线径,当然也就要算出副边的有效值电流,下图为副边电流的波形。

画的不太对称,只要知道这个意思就可以了。有突起的时间是1-D,没有突起的是D,刚好和原边相反,但其KRP 的值和原边相同的这下知道了这个波形的有效值是怎么算的了。这个峰值电流就是原边峰值电流乘以其匝数比,要比原边峰值电流大数倍。

第七步确定反馈绕组的参数。反馈是反激的电压,其电压是取自输出级的,所以反馈电压是稳定的,TOP 的电源电压是5.7到9V,绕上7匝,那么其电压大概是6V多,这就可以了,记得反馈电压是反激的,其匝数比要和幅边对应,至于线,因为流过其的电流很小,所以就用绕原边的线绕就可以了,无严格的要求。第八步确定电感量。记得原边的电流上升公式吗,I=VS*TON/L。因为你已经从上面画出了原边电流的波形,这个I就是:峰值电流*KRP,所以L=VS.TON/峰值电流*KRP,确定原边电感的值。

第九步验证设计。即验证一下最大磁感应强度是不是超过了磁芯的允许值,有BMAX=L*IP/SJ*NP。这个五个参数分别表示磁通最大值, 原边电感量,峰值电流,原边匝数,这个公式是从电感量L的概念公式推过来的,因为L=磁链/流过电感线圈的电流,磁链等于磁通乘以其匝数,而磁通就是磁感应强度乘以其截面积,分别代入到上面,即当原边线圈流过峰值电流时,此时磁芯达到最大磁感应强度,这个磁感应强度就用以上公式计算。BMAX的值一般一要超过0.3T,若是好的磁芯,可以大一些,若是超过了这个值,就可以增加原边匝数,或是换大的磁芯来调。

公式:

D=VOR/(VOR+VS ) (1)

IAVE=P/效率*VS (2)

IP=IAVE/(1-0.5KRP)*D (3)

I有效值=电流峰值*根号下的D*(KRP的平方/3-KRP+1) (4)

NP=VS*TON/SJ*B (5)

NS=NP*(VO+VF)/VOR (6)

L=VS.TON/IP.KRP (7)

BMAX=L*IP/SJ.NP (8)

总结

设计高频变压器时参数需要自己设定,准确的参数决定了开关电源稳定的工作方式。首先要设定最大占空比D,占空比是由设定的感应电压VOR确定,再而就是设定原边电流波形,确定KRP值,设计变压器时,还要设定磁芯振幅B,所有这些设定,就是让开关电源工作在你的“指示”下工作。而且要根据实际情况进行线路调整,让所有元器件在最好的状态下工作,这就是优质高频变压器的设计方法。

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