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功率电感:单端反激式开关电源变压器(二)

发布日期:2015-10-10 10:26:26

  • 功率电感器电子变压器企业的自动 售后成为保障生产重要环节 德宙佑电的余先生说,想要避免出现或者少出现问题,首先设备厂商在生产设备的时候就要选用很好的材料,设计上也要考虑很多细节地方,尽量让它少出故障;另外也需要对客户企业的技术人

  •  2.2 磁芯的选择

      高频变压器的最大承受功率Po(max)与磁芯截面积Ae和窗口面积的面积积Ap之间存在:

      

      由实际功率电感可以计算出最大输出功率,升压开关电源的效率一般在80%~90%之间,设计中η取80%,Po为15w,Ku为窗口利用系数,取典型值0.29,Bmax取一般值O.25 T,Kj为电流密度,取一般值600 A/cm2。每个磁芯都有固定的面积积,在厂家提供的磁芯参数表里面查询大于一体成型电感生产厂或等于所求面积积的磁芯,可电感以获得符合要求的EE形磁芯,其中磁芯EE-25参数如图3(a)所注,其中相关尺寸数据如下:

      

      由于EE-25的面积积为0.428,大于0.384,因此,选择EE-25型磁芯。

      

      2.3 原边绕组电流

      

      2.4 原边电感量

      原边电感量为:

      

      

      这个匝数计算出来为原边最少匝数,取22匝。其中Bmax为磁芯饱和磁通密度(0.25 T)(选定磁芯后就已经确定)。

      2.5 副边绕组匝数

      副边绕组匝数为:

      

      这里取值690匝,UF为输出整流二极管的导通压降0.7 V。

      对于多路输出变压器而言,先修改前面的输出功率为各路输出功率之和,带入各路对应的UO、UF的值即可计算出各路输出的匝数。设计时,需要在变压器引入反馈绕组来调节和稳定前端脉宽调制电路的占空比,反馈电压为10 V,可以求得反馈绕组匝数为29.1匝,取整30匝。

      2.6绕组线径和绕线方式

      由电流密度定义可以求出绕线的最小线径:

      

      采用圆形导线,分别为原边绕组电流2 A,电流密度500 A/cm2,截面积0.004 cm2,直径O.07 cm;反馈输出绕组电流0.5 A。电流密度500 A/cm2,截面积0.001 cm2,直径0.035 cm;负载输出绕组电流0.04 A,电流密度500 A/cm2,截面积0.000 08 cm2,直径0.01 cm。

      为了减小高频干扰的影响,在计算绕组线径时,电流密度K取值比计算面积时稍微小一点,取值500 A/cm2,以使得导线线径在满足绕组电流和功率的情况下选用细导线并绕的方式绕制原边绕组,设计中采用O.025 cm线径的导线,并绕线数,取3线并绕的方式绕制原边线圈。

      2.7 引入气隙

      单端反激式变压器的设计和制作时必须引入气隙,否则会出现磁芯饱和,本设计和制作选择在所选EE系列磁芯两边垫磁性材料使磁回路加入适当的气隙,如图3(b)所示。

      

      式中,lg为气隙长度(cm)、AL为磁芯无气隙时的电感因数(nH/N2),气隙的位置安排在EE磁芯中是最好的,其气隙是在磁组件里面被分开的,这样可使边缘磁通噪声最小,这也是选择EE磁芯作为开关变压器磁芯的一个重要因素。

      3 验证设计

      3.1 验证最大磁感应强度

      验证最大磁感应强度是否是超过磁芯的允许值:

      

      小于磁芯磁感应强度最大值。当原边线圈流过峰值电流时,此时磁芯达到最大磁感应强度。

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