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变压器输出功率和磁芯尺寸的关系.doc

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变压器输出功率和磁芯尺寸的关系.doc

变压器输出功率和磁芯尺寸的关系要使变压器输出更大的功率,我们希望在电压一定的情况下,圈数要尽可能的少、导线尽可能的粗。这样才有利于提供较大的电流,输出更大的功率。前者需要较大的磁芯截面积,后者需要较大的磁芯窗口面积。因此要获得较大的输出功率磁芯尺寸必须够大才行。变压器初级绕组的圈数可用下式来算:N=k*10^5*U/(f*Ae*Bmax)k为最大导通时间与周期之比,通常取k=0.4;U是初级绕组输入电压(V),(近似等于直流输入电压);f是变压器的工作频率(KHZ);Ae是磁芯的截面积(cm2);Bmax是允许的磁通密度最大变化幅度(G)因此,在一定电压下,增大截面积Ae、提高工作频率f和选择更大的峰值磁通密度Bmax,都有利于减少圈数,提高输出功率。但是,磁芯的损耗(铁损)是按Bmax的2.7次幂和f的1.7次幂呈指数增长的,Bmax还受磁芯饱和的限制。因此,提高工作频率f和选择更大的峰值磁通密度Bmax都是有限度的。大多数适合做开关电源的铁氧体磁芯频率通常限制在10-50KHZ以内,Bmax限制在2000G(高斯)以内,一般取Bmax=1600G较为合适。因此,功率主要靠磁芯截面积Ae、其次靠工作频率f控制。但必须明确的是,这种控制关系是间接的而不是直接的,Ae加大和f提高只是表示对同样的电压,允许绕的圈数更少,只有实际把圈数减少了才能提高功率。如果在同样材料的一个大磁芯和一个小磁芯上,用一样的导线绕同样的圈数,对同样的输入电压输出功率是基本相同的。同样,如果一个做好的变压器,仅仅靠改变工作频率,也是不会使输出功率提高的。联想到楼主张伟明的问题,因为变压器已经做好,所以我建议提高输入电压来提高功率;如果从变压器入手的话,可以尝试把导线适当加粗,同时把频率提高一些,以允许圈数能有所减少,这样就可加大输出功率。导线加粗受到磁芯窗口面积Ac限制。用截面积为Ad的导线绕N圈,占用的窗口面积为:Awc=N*Ad=k*10^5*U*Ad/(f*Ae*Bmax)设,初级绕组窗口占用系数为Sn=Awc/Ac,Ad用电流I(有效值)和允许的电流密度J表示为Ad=I/J/100,(Ad-平方厘米,I-A有效值,J-A/平方毫米)则上式可写成:Ac*Sn=k*U*I*10^3/(f*Ae*Bmax*J)或,U*I=Sn*Bmax*J*f*Ae*Ac*10^-3/k因为输入功率等于输入

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