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反激式开关电源变压器是这么计算的

时间:12-07 来源:互联网 点击:

源于法拉弟电磁感应定律,这个定律是在一个铁心中,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,NP=90*4.7微秒/32平方毫米*0.15,得到88匝0.15是选取的值,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,用0.25的线就可以,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。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。

原边感应电压,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 是多少呢?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,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,下图是副边电流的波形,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,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,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,无严格要求。第八步,确定电感量。

原边的电流上升公式I=VS*TON/L.因为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,这就确定了原边电感的值。

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。

小结:

设计高频变压器,有几个参数要 自己设定,这几个参数就决定了开关电源的工作方式,第一是要设定最大占空比D,这个占空比是由你自己设定的感应电压VOR来确定;再就是设定原边电流的波 形,确定KRP的值,设计变压器时,还要设定其磁芯振幅B,这又是一个设定,所有这些的设定,就让这个开关电源工作在你设定的方式下了,最后还要不断的调 整,工作在一个对你来说最好的状态下,这就是高频变压器的设计任务。

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)

不过总的来说,高频变压器是一个比较复杂的东西,本文短短的篇幅在此不足以说明,在计算时务必要注意各个参数之间的联系,因为是一个整体,多分析、多思考,想必大家就会精通。

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