高频变压器设计.doc

变压器设计一 磁性材料二 变压器设计三漏感的分布电容四安全措施五趋肤效应一 磁性材料饱和磁通密度Bm ；特斯拉（T）、高斯（GS） 1T=104GS剩余磁通密度Br ；在一定的Bm下，Br越小，B越大，变压器体积可做得越小。目前使用PC40铁粉芯，设计参考值：Bm=0.2T， Bm=0.2T， f=100KHz主要磁性材料有：铁氧体、坡莫合金、非晶太合金磁芯的形状有：E型、U型、环型、罐型二 变压器设计 实例：Ae磁芯的有效截面积 cm2 I/P：90264V O/P：DC5V 1.0AAc磁芯的窗口截面积 cm2 （绕线面积） 效率75%，f=100KHzPout 输出功率 W 最大占空比=0.45 max EE16f工作频率 Hz Ae*Ac=0.07cm4d导线载流密度系数34，一般取4。2.1 确认磁芯尺寸：Ae*Ac 68 * Pout * d/ f * Bm (cm4)=68 * 5 * 4/ 100K * 0.2=0.068 cm42.2 TR初级峰值电流Ip：输入功率： PIN max=Pout * =5 * 0.75=6.7输入直流电压：Vin min=Vin *1.4-20=90 * 1.4-20=106（20为纹波电压及二极管压降）Ip=2* PIN max / Vin min *=2 * 6.7/ 106 * 0.45=0.28AEd= 4 I/*j2.3 线径计算： j=24 一般取4； I为平均电流。 Ed= 4 I/*j = 4 *0.28/*4 =0.30初级线径 Ed= 4 I/*j = 4 *1/*4 =0.56次级线径 2.4 初级电感：Lp= Vin min *max = 106 * 0.45 =1.7mH Ip * f 0.28 * 100K 2.5 初级圈数：Np= Lp * Ip * 104 =1.7 *10-3H *0.28A *104 =124T Ae*Bm 0.192cm2 * 0.2T Np= Vin min *TONmax =106V *4.5 *10-6S =124T B*Ae 0.2T *19.2 *10-6m2 2.6 次级圈数、电感：Ns= Np*(Vo+VD)*(1-max) = 124*（5+0.5）*（1-0.45） = 8T Vin min *max 106 * 0.45 Ns= Vo+VD *(Toff max) =5+0.5 *（5.5*10-6）=7.56 *10-6H=7.56uH 4 * Io 4 * 1 Ns= Ls *Np = 7.56 *124 =8T Lp 1700 2.7 反馈圈数：依反馈电压与输出电压和反馈圈数与输出圈数正比关系计算。三漏感的分布电容 （尽量小）3.1 减小漏感的措施： Np减小、应用高Bm磁芯、低损耗磁芯、绕组厚度降低、绕组宽度增加、减少绕组间绝缘厚度、初次级采用分层交叉绕组、线圈要均匀分布、多组并联、双线并绕。3.2 减小分布电容措施： 增加绝缘厚度、减少对应面积、分段绕制、减小绕组极性电位差、采用屏蔽层。四 安全性能措施：材料燃烧等级：94V-0初次级爬电距离5mm MIN，不足用档墙胶带处理，用三层绝缘线出入线禁止交叉，必要时加直立绝缘或加套管。五 趋夫效应：当导线中通过交流电时，因导线内部和边缘所交错的磁通量不同，至使导线截面上的电流产生不均匀分布，（电流大都从表面通过）相当导线截面积减少。对策用：多股线，宽薄铜带。几股线径后的线径: di=din n 3股0.5E的线径: di=0.5* 3 =0.87Gap=2.8mm气隙 :