反激式電源變壓器參數(shù)
發(fā)布時間:2024-09-20作者:admin點(diǎn)擊:106
反激式變壓器是一種常用的電力變壓器,眾所周知變壓器的主要作用就是通過變壓器初級側(cè)和次級側(cè)的線圈材料、長度,圈數(shù)之間的關(guān)系將初級側(cè)輸入的電壓轉(zhuǎn)化為次級側(cè)我們需求電壓。
我們?nèi)绻谱饕粋€反激式變壓器,對于沒有接觸過變壓器制作的同學(xué),可能他們覺得我們就只需要知道初級側(cè)的線圈匝數(shù)和次級側(cè)的線圈匝數(shù),然后將線圈進(jìn)行繞制就可以了,但是如果只有這兩個參數(shù),那么我可以肯定你繞制出來的變壓器一定是不合格品;因?yàn)橹谱髯儔浩骺刹粌H僅是只要知道線圈之間的關(guān)系,我們還需要知道匝數(shù)和電流之間的關(guān)系,功率轉(zhuǎn)換的效率、磁路的設(shè)計以及磁芯的選型等方面。
我們知道變壓器的匝數(shù)之間比值決定了輸出電壓之間的比例關(guān)系,根據(jù)電壓的轉(zhuǎn)換關(guān)系,可以得到變壓器的變比公式:Np/Ns=Vp/Vs;公式中Np代表主線圈匝數(shù),Ns代表副線圈匝數(shù),Vp代表主線圈電壓,Vs代表副線圈的輸出電壓。
變壓器的輸出電流可以通過主、副線圈匝數(shù)比例和輸入電流來計算,根據(jù)電流守恒定律,主線圈和副線圈的電流比等于匝數(shù)比,也就是Is/Ip=Np/Ns,公式中Is為副線圈輸出電流,Ip為主線圈輸入電流。
變壓器效率指的是輸出功率和輸入功率之間的比值,在反激變壓器中,輸入功率等于輸出功率加上損耗功率,損耗功率主要包括變壓器的銅損和鐵損,銅損主要是主副線圈的電阻,鐵損主要來自磁芯的磁滯和渦流損耗。
變壓器的磁芯材料選型主要考慮到工作頻率、輸出功率和磁導(dǎo)率因素,以確定磁芯在工作條件下能提供足夠的磁路飽和和低損耗。
以下為一款上篇文章反激式變壓器結(jié)構(gòu):
我們可以從依據(jù)以下步驟確定變壓器的技術(shù)參數(shù):
1.確定電源輸入電壓范圍;輸出電壓電流,變壓器的效率;
2.確定工作頻率和最大占空比;
3.利用伏秒平衡原則計算出變壓器的匝比;
4.計算初級線圈峰值電流
5.計算初級電感量
6.利用AP法選擇變壓器鐵芯
7.計算初級匝數(shù)和氣隙
8.計算次級匝數(shù)
9.根據(jù)結(jié)果重新核算占空比最大值和最小值
10.重新核算初級峰值電流,計算電流有效值
11.計算次級峰值電流和有效電流
由于計算公式篇幅過長,這里就不羅列出來,如果有興趣的朋友,可以留言找我拿具體計算過程;這里羅列出變壓器最后決定的參數(shù):
磁芯采用EE19
骨架采用p4+S5
最小初級電感 49μH
額定初級電感量 965μH
磁芯截面積 23.00 mm2
計算初級電感量:
Lp = (Vindcmin * Dm) / ( Ipk * fosc )
=100*0.5/0.297*60000=0.0028H=2.8mH;
計算初級圈數(shù)Np=1000*根號下(Lp/Al)=158T;
匝比n= Vo / Vindcmin=0.18
初級繞組線徑計算:
a:先算初級電流均值Iprms=Ipk/1.414=0.27A
b:導(dǎo)線截面積S=Iprms/Jd=0.27/5.3=0.05
初級繞組第1部分初級繞組的取整(整數(shù))圈數(shù) 88
初級繞組線徑尺寸 30 AWG 0.0507 mm2
次級1繞組圈數(shù) 6
次級1繞組線徑尺寸 27
次級2繞組圈數(shù) 5
次級2繞組線徑尺寸 27
如下圖:
制作變壓器除了需要以上這些參數(shù),也是需要一定的手法,我們目前變壓器繞線主要有三種比較常見的手法:
第一種就是直接繞制法,就是將線圈一層接著一層來回繞制,這種方法繞出來的變壓器效果很差,會導(dǎo)致線圈間的電壓差很大,還有可能接近絕緣擊穿電壓。
第二種叫做累進(jìn)式繞線法,這種繞線方法就是先繞制第一層的一部分,再在第一層上繞回去,形成第二層的一部分,這樣交替繞制第一層和第二層線圈。我們知道線圈的最大電壓就是累進(jìn)的圈數(shù)的倍數(shù)。我們采用分區(qū)骨架把原來的線圈匝數(shù)分成相等的幾部分,在每一個部分中,線圈之間的最大電壓差就只有輸入電壓的幾分之一;這類繞線方式做出來的變壓器效果最好。
第三種叫做Z形繞法,是在第一層繞好后,把導(dǎo)線拉回到第一層剛開始繞線的那一側(cè),并在第一層上繞線。它的效果介于直接繞制和累進(jìn)式繞線法之間。