《高頻變壓器參數(shù)計算》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、高頻變壓器參數(shù)計算一．電磁學(xué)計算公式推導(dǎo)：1．磁通量與磁通密度相關(guān)公式：Ф=B*S⑴Ф-----磁通(韋伯)B-----磁通密度(韋伯每平方米或高斯)1韋伯每平方米=104高斯S-----磁路的截面積(平方米)B=H*μ⑵μ-----磁導(dǎo)率(無單位也叫無量綱)H-----磁場強度(伏特每米)H=I*N/l⑶I-----電流強度(安培)N-----線圈匝數(shù)(圈T)l-----磁路長路(米)2．電感中反感應(yīng)電動勢與電流以及磁通之間相關(guān)關(guān)系式：EL=⊿Ф/⊿t*N⑷EL=⊿i/⊿t*L⑸⊿Ф-----磁通變化量(韋伯)⊿i-----電流變化量(安培)⊿t-----時間變

2、化量(秒)N-----線圈匝數(shù)(圈T)L-------電感的電感量(亨)由上面兩個公式可以推出下面的公式：⊿Ф/⊿t*N=⊿i/⊿t*L變形可得：N=⊿i*L/⊿Ф再由Ф=B*S可得下式:N=⊿i*L/(B*S)⑹且由⑸式直接變形可得：⊿i=EL*⊿t/L⑺聯(lián)合⑴⑵⑶⑷同時可以推出如下算式:L=(μ*S)/l*N2⑻這說明在磁芯一定的情況下電感量與匝數(shù)的平方成正比(影響電感量的因素)3．電感中能量與電流的關(guān)系：QL=1/2*I2*L⑼QL--------電感中儲存的能量(焦耳)I--------電感中的電流(安培)L-------電感的電感量(亨)4．根據(jù)能量守恒

3、定律及影響電感量的因素和聯(lián)合⑺⑻⑼式可以得出初次級匝數(shù)比與占空比的關(guān)系式：N1/N2=(E1*D)/(E2*(1-D))⑽N1--------初級線圈的匝數(shù)(圈)E1--------初級輸入電壓(伏特)N2--------次級電感的匝數(shù)(圈)E2--------次級輸出電壓(伏特)一．根據(jù)上面公式計算變壓器參數(shù)：1．高頻變壓器輸入輸出要求：輸入直流電壓：200---340V輸出直流電壓：23.5V輸出電流：2.5A*2輸出總功率：117.5W2．確定初次級匝數(shù)比：次級整流管選用VRRM=100V正向電流(10A)的肖特基二極管兩個，若初次級匝數(shù)比大則功率所承受的反

4、壓高匝數(shù)比小則功率管反低,這樣就有下式：N1/N2=VIN(max)/(VRRM*k/2)⑾N1-----初級匝數(shù)VIN(max)------最大輸入電壓k-----安全系數(shù)N2-----次級匝數(shù)Vrrm------整流管最大反向耐壓這里安全系數(shù)取0.9由此可得匝數(shù)比N1/N2=340/(100*0.9/2)≌7.63．計算功率場效應(yīng)管的最高反峰電壓:Vmax=Vin(max)+(Vo+Vd)/N2/N1⑿Vin(max)-----輸入電壓最大值Vo-----輸出電壓Vd-----整流管正向電壓Vmax=340+(23.5+0.89)/(1/7.6)由此可計算功率

5、管承受的最大電壓:Vmax≌525.36(V)4．計算PWM占空比：由⑽式變形可得：D=(N1/N2)*E2/(E1+(N1/N2*E2)D=(N1/N2)*(Vo+Vd)/Vin(min)+N1/N2*(Vo+Vd)⒀D=7.6*(23.5+0.89)/200+7.6*(23.5+0.89)由些可計算得到占空比D≌0.4815．算變壓器初級電感量：為計算方便假定變壓器初級電流為鋸齒波，也就是電流變化量等于電流的峰值,也就是理想的認為輸出管在導(dǎo)通期間儲存的能量在截止期間全部消耗完。那么計算初級電感量就可以只以PWM的一個周期來分析，這時可由⑼式可以有如下推導(dǎo)過程：

6、（P/η）/f=1/2*I2*L⒁P-------電源輸出功率(瓦特)η----能量轉(zhuǎn)換效率f----PWM開關(guān)頻率將⑺式代入⒁式：（P/η）/f=1/2*(EL*⊿t/L)2*L⒂⊿t=D/f(D-----PWM占空比)將此算式代入⒂式變形可得：L=E2*D2*η/(2*f*P)⒃這里取效率為85%，PWM開關(guān)頻率為60KHz.在輸入電壓最小的電感量為：L=2002*0.4812*0.85/2*60000*117.5計算初級電感量為:L1≌558(uH)計算初級峰值電流：由⑺式可得：⊿i=EL*⊿t/L=200*(0.481/60000)/(558*10-6)計

7、算初級電流的峰值為:Ipp≌2.87(A)初級平均電流為：I1=Ipp/2/(1/D)=0.690235(A)4．計算初級線圈和次級線圈的匝數(shù)：磁芯選擇為EE-42(截面積1.76mm2)磁通密度為防治飽和取值為2500高斯也即0.25特斯拉,這樣由⑹式可得初級電感的匝數(shù)為:N1=⊿i*L/(B*S)=2.87*(0.558*10-3)/0.25*(1.76*10-4)計算初級電感匝數(shù):N1≌36(匝)同時可計算次級匝數(shù)：N2≌5(匝)5．計算次級線圈的峰值電流：根據(jù)能量守恒定律當(dāng)初級電感在功率管導(dǎo)通時儲存的能量在截止時在次級線圈上全部釋放可以有下式：由⑻⑼式可以

8、得到：Ip