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标题: 开关电源变压器设计总结 [打印本页]

作者: yuyang911220 时间: 2017-5-17 19:03 标题: 开关电源变压器设计总结

摘要：项目参数数据输出电压1 Vo Vdc 12.00 输出电流8259（D8259A）（USED）1 Io A 1.50 输出功率1 Po1 W 18.00 项目参数数据输出电压1 Vo Vdc 12.00 输出电流1 Io A 1.50 输出功率1 Po1 W 18.00 输出电压2 Vdc 0.00 输出电流2 A 0.00 输出功率2 W 0.00 输出电压3 Vdc 0.00 输出电流3 A 0.00 输出功率3 W 0.00 输出电压4 Vdc 0.00 输出电流4 A 0.00 输出功率4 W 0.00 总输出功率 Po W 18.00 效率 Eff - 0.75 输入功率 Pin W 24.00 变压器最低AC输入电压 VinL Vac 180.00 最低DC输入电压 VLdc Vdc 216.00 开关频率 f MHz 0.060 最大占空比 Dmax - 0.370 死区时间 Td uS 0.50 输出整流二极管压降 Vd V 0.60 匝比 SKKQ31/12（16）n Np/Ns 10.57 初级峰值电流 Ipeak A 0.60 最大初级电感 L uH 2217.78 有效截面积 Ae mm2 58.00 有效磁路长度 le mm 57.00 初始磁导率 ur - 2300.00 气息长度 lg mm 0.300 初级匝数 - 99.41 次级匝数 - 9.40 实际初级匝数 Np - 100 实际次级匝数 Ns - 10 实际匝数 Nact - 10.00 实际初级电感 Lo uH 2244.12 最大磁感应强度 Bmax T 0.23 在反激变换器中，副边反射电压即反激电压Vf与输入电压之和不能高过主开关管的耐压，同时还要留有一定的裕量（此处假设为150V）。反激电压由下式确定：Vf=VMos-VinDCMax-150V反激电压和输出电压的关系由原、副边的匝比确定。所以确定了反激电压之后，就可以确定原、副边的匝比了。Np/Ns=Vf/Vout另外，反激电源的最大占空比出现在最低输入电压、最大输出功率的状态，根据在稳态下，变压器的磁平衡，可以有下式：VinDCMin?DMax=Vf?（1-DMax）设在最大占空比时，当开关管开通时，原边电流为Ip1，当开关管关断时，原边电流上升到Ip2。若Ip1为0，则说明变换器工作于断续模式，否则工作于连续模式。由能量守恒，我们有下式：1/2?（Ip1+Ip2）?DMax?VinDCMin=Pout/η 一般连续模式设计，我们令Ip2=3Ip1这样就可以求出变换器的原边电流，由此可以得到原边电感量：Lp= DMax?VinDCMin/fs?ΔIp 对于连续模式，ΔIp=Ip2-Ip1=2Ip1；对于断续模式，ΔIp=Ip2 。可由AwAe法求出所要铁芯：AwAe=（Lp?Ip22?104/Bw?K0?Kj）1.14在上式中Aw为磁芯窗口面积，单位为cm2Ae为磁芯截面积，单位为cm2Lp为原边电感量，单位为HIp2为原边峰值电流，单位为ABw为磁芯工作磁感应强度，单位为TK0为窗口有效使用系数，根据安规的要求和输出路数决定，一般为0.2~0.4Kj为电流密度系数，一般取395A/cm2根据求得的AwAe值选择合适的磁芯，一般尽量选择窗口长宽之比比较大的磁芯，这样磁芯的窗口有效使用系数较高，同时可以减小漏感。有了磁芯就可以求出原边的匝数。根据下式：Np=Lp?Ip2?104/Bw?Ae再根据原、副边的匝比关系可以求出副边的匝数。有时求的匝数不是整数，这时应该调整某些参数，使原、副边的匝数合适。为了避免磁芯饱和，我们应该在磁回路中加入一个适当的气隙，计算如下：lg=0.4π?Np2?Ae?10-8/Lp 在上式中， lg为气隙长度，单位为cmNp为原边匝数，Ae为磁芯的截面积，单位为cm2Lp为原边电感量，单位为H 至此，单端反激开关电源变压器的主要参数设计完成。我们应该在设计完成后核算窗口面积是否够大、变压器的损耗和温升是否可以接受。同时，在变压器的制作中还有一些工艺问题需要注意。

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