高压变压器设计

1、 姓名: 专业: 导师: 课题报告课题报告内容安排内容安排一、变压器原理与作用概述一、变压器原理与作用概述二、磁性材料及铁氧体磁性材料二、磁性材料及铁氧体磁性材料三、高频变压器设计三、高频变压器设计四、结果分析四、结果分析变压器原理与作用概述变压器原理与作用概述背景知识介绍电磁感应原理电磁感应（Electromagnetic induction）现象是指放在变化磁通量中的导体，会产生电动势，称为感生电动势。若将此导体闭合成一回路，则该电动势会驱使电子流动，形成感应电流（感生电流）。变压器原理与作用概述变压器原理与作用概述背景知识介绍感应电动势的二种产生方式:一: 导体在磁场中作切割磁感线运动,

2、产生动生电动势（如图a）。 二：穿过闭合回路的磁场发生变化,产生感生电动势（如图b）。图a图b变压器原理与作用概述变压器原理与作用概述背景知识介绍变压器定义:变压器（Transformer）是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯（磁芯）。公式: E=-n/tE：感应电动势(V)，n：感应线圈匝数，/t:磁通量的变化率变压器原理与作用概述变压器原理与作用概述背景知识介绍变压器作用:1.变比不同，达到电压升、降2.电气隔离3.大功率整流相位不同，有利于纹波系数减小4.磁耦合传输能量5.测量电流、电压内容安排内容安排一、变压器原理与作用概述一、变压器原理与作用概

3、述二、磁性材料及铁氧体磁性材料二、磁性材料及铁氧体磁性材料三、高频变压器设计三、高频变压器设计四、结果分析四、结果分析磁性材料及铁氧体磁性材料磁性材料及铁氧体磁性材料材料种类材料种类:1金属铁芯特点:高磁感应强度,低频低电阻率。适宜30kHz以下使用。2铁粉铁芯特点：低磁导率，高磁感应强度，低损失，适宜中、高频使用。3 铁氧体铁芯特点：磁感应强度中等，损失小，价格低廉，适宜高频使用。磁性材料及铁氧体磁性材料磁性材料及铁氧体磁性材料各种磁性材料之磁导率及适用频率范围各种磁性材料之磁导率及适用频率范围磁性材料及铁氧体磁性材料磁性材料及铁氧体磁性材料特性特性非晶合金非晶合金硅钢片硅钢片坡莫合金坡莫合

4、金铁氧体铁氧体铁损耗低高中低磁导率高低高中磁饱和密度高高中低温度影响中小小中加工难易易易价格中低中低磁芯特性比较表内容安排内容安排一、变压器原理与作用概述一、变压器原理与作用概述二、磁性材料及铁氧体磁性材料二、磁性材料及铁氧体磁性材料三、高频变压器设计三、高频变压器设计四、结果分析四、结果分析高频变压器设计高频变压器设计 面积乘积法 根据AP值查找所需磁性材料的类别几何参数法 通过求出几何参数来确定磁性材料的编号，进行设计设计方法：高频变压器设计高频变压器设计 公式推导如下：对于原边Np ，副边Ns匝的变压器，在原边以电压V1开关工作时，根据法拉第定律有tNVp1sWfAB1teewpsfAB

5、NfKV 1高频变压器设计高频变压器设计 公式推导如下：得ewSfPABfKVN1高频变压器设计高频变压器设计 公式推导如下：磁芯窗口面积乘上使用系数为有效面积，其等于原边绕组与副边绕组所占据的窗口面积之和：0SSPPWANANAKJIAJIASP21,JIABfKVJIABfKVAKeWsfeWsfW22110JBfKKIVIVAAWsfeW02211视在功率Pt面积乘积AP高频变压器设计高频变压器设计 公式推导如下：磁芯决定的常数电流密度比例系数XKAAKJjXeWj根据得到XjWTKBfKKPAP11wf0410内容安排内容安排一、变压器原理与作用概述一、变压器原理与作用概述二、磁性材料

6、及铁氧体磁性材料二、磁性材料及铁氧体磁性材料三、高频变压器设计三、高频变压器设计四、结果分析四、结果分析结果分析结果分析参数如下：参数如下：原边输入电压原边输入电压525V，输入电流，输入电流20A，效率为，效率为0.9，工作频率工作频率30kHz1.视在功率：视在功率：kw8 .29211OTPP结果分析结果分析参数如下：参数如下：原边输入电压原边输入电压525V，输入电流，输入电流20A，效率为，效率为0.9，工作频率工作频率30kHz2.面积乘积（面积乘积（AP）：）：11.1041011wf04XjWTKBfKKPAP25 . 040.519mmAPKAse结果分析结果分析参数如下：参数如下：原边输入电压原边输入电压525V，输入电流，输入电流20A，效率为，效率为0.9，工作频率工作频率30kHz3.原边匝数：原边匝数：匝3016.291ewSfPA