电力电子装置设计与应用03

1、10、根据开关器件中流过的电流选开关器件开关器件中流过的电流为：CBATIIII AIILT467.107046.62331长长 AIILTP981.151046.6232321长长 AIILT289.166007.96331短短 AIILTP168.235007.9632321短短开关器件中电流有效值：开关器件中电流峰值：开关器件电流可选为使用电流峰值的1.52倍在连续情况下选2倍，则： AIITPT962.303981.15122长 AIITPT752.352168.2355 . 15 . 1短长TPI在过载情况下选1.5倍，则： 根据实际情况，器件可选300安或400安的管子。选300安

2、的管子经济性较好。选400安的管子可靠性较高。 特别注意有些情况下当 和 相差较大时，例如技术要求中过载倍数较大，此时无论如何器件电流也要大于 。短TPI短TPI11、主开关器件耐压 1.35 418564EV 主开关器件的耐压，要根据所有工况下的最高电压考虑。主开关器件承受最高电压时刻一般出现在输入电压最高，输出负载最轻的情况下。 本例设输入电压为AC380V10%，则最高输入电压可达AC418V，经整流滤波后，可能出现的最高直流电压为： 在没有其他因素（如开关器件关断时产生过高的峰值电压）的情况下，开关器件耐压要选为实际工作电压的2倍。 564 21128CEOBVV实际可选：1200V耐

3、压的开关器件。12、变压器计算1N2N4N 变压器除电气参数计算外，在实际加工制造前还需进行各种机械结构参数的计算，为制造提供依据。 变压器的计算，主要是算出变压器的额定功率、初级线圈电流、铁心的截面积、各线圈的匝数、线圈所用导线的直径和核算铁心窗口面积等几方面。3N11IU22IU33IU44IU 变压器原理如右图，计算步骤如下： 计算变压器的额定功率：由图可知，变压器输出功率为VAIUIUIUP 4433222输入功率为VAIUP1111U 32,UU1I 32,II初级线圈电流（A）次级各线圈电流（A）初级线圈电压（V）次级各线圈电压（V）因 为未知，那末 可按下式求得近似值；1I1PV

4、APP21 式中 变压器的效率 变压器的效率与变压器功率有关，可参考下表：功率（伏安）效率（%）20200953050100200501007080 808585909095变压器效率与功率关系的经验数据变压器效率与功率关系的经验数据变压器的额定功率为：VAPPP221 计算初级电流（ ）：1I AUPKI111 式中K是变压器空载电流大小决定的经验系数，容量越小的变压器，K越大。一般选1.11.2abchbahc壳式铁心心式铁心壳式铁心变压器心式铁心变压器 计算变压器铁心净截面积（SC)及粗截面积SC 计算变压器铁心截面积的目的是要确定采用什么规格的硅钢片，叠厚多少。铁心截面积SC和变压器功

5、率有关，一般可按下列公式求得：2cmPKSC 式中系数K，根据硅钢片质量而定，质量越好，K值越小。一般选在1.01.5之间。 由于硅钢片之间的绝缘和空隙，实际铁心截面积略大于计算值，应为：2cmKSCKPKCSCC 式中KC是硅钢片的叠片系数，它与硅钢片厚度有关。一般0.35mm厚热轧硅钢片的 KC=0.89 ；冷轧硅钢带的KC=0.92。 根据算出的SC求硅钢片中间舌宽a。变压器舌宽是有国家标准的，可查手册得到。铁心叠厚b的计算mmaCSb100 铁心厚度b与舌宽a之比，应在12之间，否则应重新选取铁心截面积SC。 计算各线圈的匝数确定每伏匝数（No） 伏匝/44.4101044.488Cm

6、OCmSfBENNVSfNBE f电源频率 Bm铁心磁通密度，单位高斯。一般冷轧晶粒取向硅钢带，取1200014000 ；热轧硅钢片取1000012000； 算出NO后，根据每组线圈的工作电压就可用下式求出每组线圈的匝数：初级次级匝ONUN11 匝匝OONUNNUN33221 . 105. 11 . 105. 1 式中，1.051.1是因为线圈导线的铜阻产生电压降而增加匝数的系数。 计算各线圈导线直径导线直径可用下列公式计算： AjsjdI24mmjIjId13. 1425 . 2mmAj 导线电流式中 S 导线截面积 （平方毫米） d 导线直径 （毫米） j 电流密度 （安/平方毫米） j可

7、取 23 （安/平方毫米）为了安全（减少发热）可取小一些，为了经济可取大一些。如取 时Id715. 023mmAj 如取 时Id654. 0 根据计算出的直径d，查表选出标称直径接近而稍大的标准漆包线。初级次级jIdjIdjId33221113. 113. 113. 1 校核铁心窗口面积 变压器线圈绕在框架上，每层线圈之间一般均有绝缘层。线圈厚度、绝缘层厚度和框架厚度的总和应小于选用铁心窗口宽度，否则，应重新计算或重选铁心才行。 铁心选定后，窗口高度h可查表得到，其框架最大长度亦等于h。线圈在框架两端共留10%不绕线。因此，框架的有效长度为：mmhh29 . 0 计算各线圈每层可绕匝数Nn匝n

8、PndKhN29 . 0 式中KP排绕系数。按线径粗细，一般选在1.051.15之间，圈数多取大一些。dn导线连同绝缘层的有效直径。 每组线圈需绕的层数，可用下式求出：层nNND 式中 N各线圈匝数 Nn 各线圈每层可绕匝数初级线圈的总厚度应为：111rdaDH 式中a层间绝缘厚度。导线直径0.2mm以下的，采用一层厚度为0.020.04mm的绝缘纸;在0.2mm以上的，采用0.050.08mm厚的绝缘纸；再粗的导线，可采用相应更厚的绝缘纸。 r1线圈间绝缘厚度。是初、次级线圈之间的绝缘层。当电压在500伏以下时，可用23层电缆纸。若再加上二层聚酯薄莫，防潮效果更好一些。 同样算出次级线圈的厚

9、度：H2、H3、 2222221raDdDH线圈层数导线外径绝缘层厚度 次级绕组间绝缘层厚度3333331raDdDH 所有线圈的总厚度为：mmHHHHH2 . 11 . 13210 式中 H0线圈框架的厚度 （mm）1.11.2 叠绕系数。 如果HC（窗宽）时，即可进行线圈的绕制。否则要再选铁心，重新计算。例：试计算一台低压照明用变压器，其输入电压U1=220V,输出电压U2=36V,功率为250VA。求其各项数据。 VU2201 VU362解：已知U1=220V， U2=36V，P2=250VA 计算变压器额定功率P查表，该变压器效率95. 0输入功率P1为次级电流 AUPIVAPP944

10、. 636250158.26395. 025022221额定功率P为VAPPP579.2562250158.263221 AUPI316. 1220158.2631 . 11 . 1111 计算初级电流I1，取K=1.1，则 计算铁心净截面积SC及粗截面积SC 选用热轧硅钢片，KC=0.89，K取1.25，22498.2289. 0023.20023.20579.25625. 1cmKSScmPKSCCCC由表查出铁心舌宽，a=40mm,406. 140245.56245.5640100498.22100abmmaSbC匝048. 220110005044. 41044. 41088CmOSf

11、BN此值在12之间，可用。 计算各线圈匝数 f=50HZ，取Bm=11000高斯，每伏匝数初级匝数匝56.450220048. 211UNNO实取451匝次级匝数匝414.7736048. 205. 105. 122UNNO25 . 2mmAj mmmmIdmmId88. 1884. 1944. 6715. 0715. 0820. 0316. 1715. 0715. 02211实取实取78匝 计算导线直径取电流密度查表，以上两种漆包线最大外径为mmdmmd00. 299. 021 校核铁心窗口面积铁心窗口的有效高度h由表查得为72mm，因此，mmh632729 . 0匝取匝60606.6099. 005. 12729 . 01N层实为层8517. 7604511D初级线圈每层匝数为初级线圈需绕层数次级线圈每层匝数为匝30205. 12729 . 02N次级线圈需绕层数层实为层37 . 230782Dmmr34. 0205. 012. 01 骨架用1毫米厚的绝缘板制作，外包两层0.05毫米厚的绝缘纸及两层0.05毫米厚的聚酯薄膜，即