变压器的参数计算

变压器的参数计算：(1) 变压器的设计要求：输出电压：10V3KV, 8mA (变压器输出之后三倍压) 输入电压：24 + IV工作频率： 50KHZ最大占空比： 45变换效率： 80( 2) 基本参数计算：输入最小电压：V = V -A VIN min IN= 24-1-0.5= 22.5V输出功率：P 二 U IOUTOUT OUT=3000 x 0.008 = 24(W)输入功率：PP OUTIN 耳2430(W)0.8( 3) 选择磁芯：由于输出功率为24W,需要留有一定的余量，选择磁芯的型号为：EI-28。其具体参 数如下：材料：PC40；尺寸：28. 0*16.75*10.6(mm)； A : 0.6005( cm4)； A : 86mm2PeA ： 69.83mm2； A ： 4300nH/N2； B ： 500mT(25oC) 390mT (100oC ) WLS使用时为防止出现磁饱和，实取磁通密度B = 250 mTm( 4) 粗略估计匝数比以及最大占空比(通过实际计算)N V (1-D )N OUTMAXV DIN min MAX3000 x 0.5522.5 x 0.45162.9 (求出结果后然后取整为Nm)因为匝数比可以根据设计理念修正为N =165，从而可以产生新的DMMAXVD OUTMAX N V + VM IN min OUT_3000_ 22.5 x 165 + 3000二 44.7%（5） 计算初级平均电流，峰值电流和电流的有效值由于输出功率为24W，用电流连续模式（CCM）比较适合。这里取K 为0.6RPPPI =IN =OUTP.AVGV耳VIN minIN min_24_ 0.8 x 22.5二 1.333AII =P. AVGP11 K D2 RP MAX_1.333_ （1 0.5 x 0.6） x 0.447二 4.26 AIKII = I .-D （f K +1）P.RMSP MAX 3RP=4.26J0.447 x （0.12 - 0.6 +1）二 2.054AI电流有效值，I 峰值电流，I平均电流，K （ K二学）电P.RMSPP. AVGRPRP IP流比例因数， D 最大占空比；MAX利用Krp的值可以定量描述开关电源的工作模式，若Krp=1.0,即峰值电流和脉动电流 相等，开关电源工作在断续模式；若Krp1.0，峰值电流大于脉动电流，开关电源工作在连续 模式。对于给定的交流输入范围，Krp越小意味着更为连续的工作模式和较大的初级电感量, 并且Ip和Irms （初级有效值电流）较小。6） 计算初级电感：VtIN min ONIR耳(VD )2(11K )IN min MAX2 RPP_fKOUT RP0.8x(22.5x0.447)2(10.5x0.6)24x50x103x0.6=78.7 r H7) 计算初级以及次级绕组圈数：V t V DN IN min ON IN min MAX- p BAfB Am e m e22.5 x 0.44750 x 103 x 0.25 x 86 x 10-6 9.4N N NSM P 165*9.4 1551这里取N为10匝,PNS 为 1551 匝。N 初级绕组圈数, B P:磁通密度，A 磁心横截面积(m2),es次级绕组线圈8)计算次级峰值电流以及电流有效值：pS NM4.26両 25.8mAK 2S.RMS 仏(1- DMAX )(T - Krp + 1)25.8 x ：(1- 0.447) x (耳-0.6 +1) 13.8mAS亦次级电流的有效值，J 次级峰值电流;计算次级电感量： 0.8x1652 x78.7x10-6 1.71H10 ) 功率容量：p x106A A x A tP W e2 耳 fB 8 K Km m C（24 + 兰）x 1060.82 x 0.8 x 50 x 103 x 1500 x 3 x 0.4 x 1=0.25cm4 0.6005 cm4上式中A :磁芯窗口面积（cm2）； A :磁芯截面积（cm2）； P :变压器的标称输出W e T电压（W）； 8 :线圈导线的电流密度（A/mm2 ）； K :窗口的填充系数；K :磁芯的mC填充系数，这里取经验值进行计算，其中8 =3； K =0.4； K =1。mC（ 11） 变压器磁芯气隙（原理就是磁芯和空气串联）: （二选一） 如果变压器工作时，磁通不能回到始发点，变压器的磁通会随着反复工作逐步增大，将 导致磁通饱和，尖峰电压和浪涌电流，立刻烧坏主功率开关管解决磁通复位的问题，就是靠 增加气隙解决。合理的气隙不但能使变压器稳定工作，也可以增加电源输出功率，减少变压 器的高频磁芯损耗，并且可以进一步提高开关频率，降低初次级的纹波电流。0.4兀 L I 2L 二 p pg BAe_ 0.4兀 x 78.7 x 10-6 x 4.2620.25 x 0.86_ 0.008348cm根据经验，实际变压器的气隙值要大于计算值，气隙取L =0.5mm。磁芯EI28两侧各g留0.5mm的气隙。12） 确定导线规格: 初级绕组导线截面积 S _ IPRMS- p8_ 2.054 3_ 0.6847mm2 次级绕组导线截面积 S _ UrmsS8_ 13.8 x 10-33_ 4.6 x10-3 mm2初级绕组导线直径:二 1.13 返二 1.130.6847二 0.9350mm次级绕组导线直径二 1.13 辽=1.13 “4.6x 10-3二 0.0766mm至此，单端反激式DC/DC开关电源变压器的设计就完成了。根据设计结果，选择符合 规格的磁芯和导线，绕制变压器。