电源变压器所用材料电源变压器所用材料 要绕制一个电源变压器我们必须对与电源变压器有关的材料要有一定的认识,为此这里我就介绍一下这方面的知识。 1、铁芯材料 电源变压器使用的铁芯材料主要有铁片、低硅片,高硅片,的钢片中加
为避免音频噪声,在输入电压范围内,开关频率应在20kHz以上。从以上分析可知,在最高输入电压峰值时,开关频率最低。故假定在最高输入电压峰值的开关周期为50μs.由式(11)求得
由式(12)得到最低输入电压导通时间
根据式(8)得到
5. 选择磁芯
因为导通时间随输入电压平方成反比,因此应当在最低电压下选择磁芯尺寸,只要在最低输入电压峰值时避免饱和。
其中:N-电感线圈匝数;Ae-磁芯有效截面积;Bm《Bs(100)-最大磁通密度,为减少损耗,选择饱和磁感应的70%。
整个窗口铜的截面积
将式(17)代入(16),整理得到
用AP法选择磁芯尺寸。
6. 计算线圈匝数
7. 线圈导线截面积
例:输入220V±20%,输出功率200W,采用临界连续。假定效率为0.95.
解:输入最大电流为
峰值电流为
设输出电压为410V,最高输入电压时最低频率为20kHz。即周期为50μs,因此,导通时间为
如果采用磁粉芯,选用铁硅铝磁芯。LI2=1.48×3.382×10-3=16.9mJ,选择77439。有效磁导率为60,其电感系数A电感工厂L=135nH,电感1.48mH需要的匝数为匝 取N=105匝
77439的平均磁路长度l=10.74cm,磁场强度(Oe)为
由图得到磁导率为60,H=21Oe,磁导率下降到90%,为了在给定峰功率电感器工厂值电流时保持给定电感量,需增加匝数为N匝,选取111匝。
此时磁场强度H=111×21/105=22.2Oe,μ下降到0.88,此时电感量
满足设计要求。最高电压时开关频率提高大约1%。应当注意到这里使用的是平均电流,实际峰值电流大一倍,最大磁场强度大一倍,从图上得到磁导率下降到80%,磁场强度从零到最大,平均磁导率为(0.8+1)/2=0.9,接近0.88。
选取电流密度j=5A/mm2,导线尺寸为
选择d=0.63mm,d’=0.70mm,截面积Acu=0.312mm2。
核算窗口利用系数。Aw=4.27cm2,则
77439铁硅铝粉芯外径OD=47.6mm,内径ID=23.3mm。考虑第一层
Nm1=(π(ID-0.5d’-0.05)/1.05d’)-1=96.9 实际96匝。
第二层只要15匝。