150W推挽变压器设计.doc

150W推挽变压器的设计（BmBs/3,Bs=5100Gs）1.高频变压器设计的要求：输入电压Uin=12V15.5V输出电压Uo=350V输出功率Po=150W（2倍过载正常工作5s）工作频率fs=50kHz，工作周期Ts=1/f=20s效率=90%Step1.磁芯型号的选取AP = 2TonPox108B*Kc*Kwin*Jcm4式中：Ton=DmaxxT=0.45x20x10-6s=9x10-6sPo=150W最大工作磁密Bm=Bs/3, Bs=5100Gs, 而B=2Bm=0.9Kc=1，为铁的填充系数Kwin=0.3，为变压器的窗口填充系数J=300A/cm2可得：AP=0.98cm4 , AP=Aw X Ae。Aw为磁芯窗口面积；Ae为磁芯有效截面积。考虑EE32型号的磁芯，该磁芯的AP=1.254 cm4，故选取EE32型号的磁芯。Step2.原副边绕组匝数的确定a原边绕组匝数：N1=UinminTDmaxB*10-4*2Ae*10-4 = 1.91选取N1=2.式中：Uinmin=12V，T=20*10-6s，Dmax=0.45,B=2*1700Gs,Ae=0.83cm2b.匝比设变压器原边两绕组匝数均为N1，变压器副边总匝数为N2，则定义匝比为n=N2/N1。考虑副边整流二极管的导通压降及输出滤波电感的电阻，有n= Uo+UD+ULfUinmin*Dmax*12=350+3+0.512*0.45*12=32.73 (原边两个绕组)选取n=33，N2=66。校验实际工作的最大和最小占空比Dmaxreal,Dminreal 。在低压输入满载时电路工作在最大占空比：Dmaxreal=Uo+UD+ULf*0.5Uinmin*N2/N1=0.446在高压输入满载时电路工作在最小占空比：Dminreal=Uo+UD+ULf*0.5Uinmax*N2/N1=0.346可见最大和最小占空比都在合适的工作范围内。Step3.线径：穿越深度：=2*=22f*=0.2955mm式中：=4*10-7，=58*106。因此铜皮的厚度或铜线的线径需要小于2 =0.591mm。忽略电感电流的脉动量，在主功率管导通旗舰，流过副边绕组的电流为Io；主功率管都关断期间，流过副边绕组的电流为Io/2。流过副边绕组的电流有效值：ISrms=PoUo2*2Dmaxreal+12*PoUo2(1-2Dmaxreal) =0.412A考虑励磁电流的存在，则单个原边线圈电流的有效值：IPrms=1.05*nISrms/1.414=10.1A原边铜皮截面积：ScuP=Iprms/J=2.02mm2,取J=5A/mm2副边绕组导线截面积：ScuS=ISrms/J=0.0824mm2,取J=5A/mm2原边由铜导线绕制，选择截面积小的铜导线多股并绕，且多股铜导线的总面积不小于2.02mm2。（可选10股直径为0.51mm的漆包线并绕。最大外径为0.56mm）副边选用标称0.35mm的漆包线，截面积为0.09621mm2，最大外径为0.39mm。Step4.核算变压器窗口系数K