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单端反激式电源变压器的简捷设计

2003-06-03 09:06:04 来源:国际电子变压器
单端反激式电源变压器的简捷设计
摘要:本文介绍一种设计单端反激式电源变压器的简捷方法。
叙词:电源变压器
单端反激式电源变压器,实际上是一个储能电感。因此完全可以参照设计电感的方法来进行设计。下面介绍的方法,只要查一下本文提供的表,就可确定使用何种型号磁芯,开多大气隙,经过计算还可得到各绕组的匝数。
设计工作有两步:一,计算临界电感值,本文不作说明。二,选定磁芯型号,本文介绍一种简捷的方法。
根据已知临界电感值(如540μH)和输入电流峰值(如5.5A),算出磁能(W)。结果如下:W=0.5*540*5.5∧2= 8167.5μJ。
由于变压器有两个绕组,要乘以二。
2W=2*8167.5=16335μJ。
先查表4,有四处符合要求。再根据三个表的数据,列出如下表格,比较后以确定选用哪种磁芯。

从表1中可以看出EI60温升较高、EI70B体积又大,均不选用。PQ50/50和EC70都可使用。需用2mm的气隙,匝数分别为52、57。这是初级绕组的匝数,有了它经过计算就可得到次级绕组的匝数。
这样选择磁芯,岂非又快又方便,还能进行比较,不失为一种好方法。
上述方法基于如下思路:磁能(W)公式有两种表述形式,即W=0.5*LI∧2(μJ)和W=0.5*AL*(NI)∧2(μJ)。将两者建立等式后就有:0.5*LI∧2=0.5*AL*(NI)∧2。左边为临界电感值和输入电流峰值平方的乘积(一半),右边为电感系数和安匝值平方和乘积(一半)。
我们知道,临界电感值和输入电流峰值是确定的,而一定的磁芯开气隙后的电感系数和安匝值也是确定的,表4列出的磁能(W)值,是根据两者计算出来的,同样也是确定的。


我们在有了根据确定的临界电感值和输入电流峰值,计算出来的磁能(W)值后,查对表4中列出的相一致(基本接近)处的磁能(W)值,便能找到相应的开多大气隙的磁芯,并在表2、表3的相应位置得到需要的参数:电感系数和安匝值。
在表1中,第4列的安匝值(NI#),NI上有一“#”符号,表示从表3中查出的值。而第7列的安匝值(NI),没有“#”符号,那是磁芯实际工作安匝值(NI)。前项意味着磁芯趋向饱和的安匝值,当后项安匝值不超出前项时,就是说磁芯不仅仅不至于饱和,而且电感值也不会低于80%。
第6列的匝数9N),由下列公式求得。即:
N=√L/AL。应该指出,这里的L值为μH,而表1第3列的AL值则为nH,因此要将表中的值除以1000后再代入公式。

表2、表3和表4分别列出一些磁芯开气隙后的AL、NI和W值。供引用。
铜损的计算,省略了过程,仅列出结果。相对而言,铁损很小。上表由铜损计算出来的温升,有一定的代表性。
磁芯的其他参数,未于列出,请查阅有关公司、厂家的产品目录。
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