變壓器設(shè)計(jì)與材料選擇課件

1、變壓器設(shè)計(jì)與材料選擇目 錄變壓器的結(jié)構(gòu)和組成雙管正激變壓器的設(shè)計(jì)范例反激變壓器的設(shè)計(jì)范例全橋變壓器的設(shè)計(jì)范例變壓器的結(jié)構(gòu)和組成原邊繞組副邊繞組導(dǎo)磁回路(磁心)勵磁磁通漏磁磁通一次側(cè)二次側(cè)變壓器的基本原理磁路與電路的對比:類比iRV+-FRmNI +-Magnetic circuit,磁路Electric circuit,電路磁路電路磁動勢,Magnetomotive force, F,MMF電動勢,Voltage, E磁通,Flux, 電流,Current, I磁通密度,Flux density, B電流密度,Current density, J磁阻,Magneto-resistance, R

2、m電阻,Resistance, R安培環(huán)路定律歐姆定律磁阻電阻磁導(dǎo)率電導(dǎo)率變壓器的基本原理磁路與電路的對比:電路的串并聯(lián)關(guān)系在磁路上成立磁路電路串并聯(lián)關(guān)系變壓器的基本原理磁路與電路的對比:磁路的基爾霍夫定律基爾霍夫定律Kirchhoff laws 磁路電路磁路中任一節(jié)點(diǎn),在任一瞬間流出該節(jié)點(diǎn)的磁通的代數(shù)和恒為零KCL:任一集總參數(shù)電路(Lumped circuit)中的任一節(jié)點(diǎn)，在任一瞬間流出該節(jié)點(diǎn)的所有電流的代數(shù)和恒為零 KVL:任一集總參數(shù)電路中的任一回路點(diǎn)，在任一瞬間沿此回路的各段電壓的代數(shù)和恒為零 磁路中任一回路,在任一瞬間此回路的各段磁動勢的代數(shù)和恒為零+-+-回路1回路1節(jié)點(diǎn)1節(jié)點(diǎn)

3、1節(jié)點(diǎn)1:回路1:節(jié)點(diǎn)1:回路1:變壓器的基本原理磁路與電路的對比:磁通連續(xù)性定理描述：表征磁場基本性質(zhì)的一個定理。它指出，由任一閉合面穿出的凈磁通等于零，即穿出的磁通等于穿入的磁通，而其代數(shù)和為零（這個定律應(yīng)用于磁路上就是KCL的磁路定理） 基本理論：磁場中任何一條B線(磁感應(yīng)強(qiáng)度，即磁通密度)都是連續(xù)且閉合的空間任何一點(diǎn)，進(jìn)去多少B就得出來多少B因?yàn)榇磐ú荒鼙唤財(cái)?，所以磁通在時間上也只能連續(xù)變化而不能突變BB變壓器的基本原理磁路與電路的對比:導(dǎo)磁材料（磁性材料）的特點(diǎn)1.有順磁性的基本元素少,只有鐵鈷鎳，（而純金屬基本都可以導(dǎo)電）2存在居里溫度，高溫會使磁性材料失去導(dǎo)磁性；(導(dǎo)體在低溫下會

4、出現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)像）3.存在磁滯現(xiàn)像，即H上升時對應(yīng)該的B曲線與H下降時的不同，但2條曲線是合起來可以形成一個閉合回路（而電阻中電壓與電流的關(guān)系是線性的）4.由于磁滯現(xiàn)像，磁性材料的磁場中，一個儲能放能周期中，儲能將大于放能，形成磁滯損耗：此損耗為周期性的而非線性的5.由于形成磁滯現(xiàn)像要有周期性變化的磁場，因此恒定磁場的磁性材料沒有磁滯損耗（只有Bdc時磁材料不會有損耗，而Idc在電阻中照樣有損耗）6.磁性材料有飽合特性，增大到一定值后磁性材料將失去導(dǎo)磁性，B將線性增加變壓器的基本原理磁路與電路的對比:磁性元件設(shè)計(jì)中要注意的1.磁材料會飽合，所以設(shè)計(jì)的和不可能無限制的大，2.由于磁通連續(xù)，因此勵磁之

5、后必需有退磁過程3.由于磁滯現(xiàn)像和磁滯損耗的存在，磁損沒有理論上的計(jì)算公式，而只有跟據(jù)理論和實(shí)測數(shù)據(jù)擬合出的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式變壓器的基本原理2.磁性材料的使用限制導(dǎo)體的特性不同1.溫度特性: a.溫度上升導(dǎo)磁率上升b.溫度升到居里溫度導(dǎo)磁率會突然降為不良導(dǎo)體 2.導(dǎo)磁特性非線性態(tài),有B-H回路有剩磁Br和校頑力Hc即:mmf=Hl=/=R*fib.有飽合性,即當(dāng)H上升到一定程度時,fi將不再增加3.損耗特性由于有磁回路,恒定磁場P=0交變磁場,P=/=mmf*fi1.溫度特性: a.溫度下降導(dǎo)電率上升b.溫度降到特定溫度時電阻率會突然降為零,成為超導(dǎo)體2.導(dǎo)電特性線性導(dǎo)電,即:V=R*I3.損耗特

6、性P=V*I存在當(dāng)H=0時fi=/=0及當(dāng)fi=0是H=/=0變壓器的設(shè)計(jì)輸入變壓器設(shè)計(jì)需求跟據(jù)功率，頻率，一二次側(cè)電流計(jì)算值跟據(jù)值選和實(shí)際需求選擇鐵心和材質(zhì)Lp,Ls,Lk,n,f,Np,Ns,電壓,容量,外形等等跟據(jù)鐵心和其它參數(shù)計(jì)算各繞組圈數(shù)，并復(fù)算各參數(shù)合理性跟據(jù)電流計(jì)算各繞組的選線，并計(jì)算繞組損耗跟據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果復(fù)算各參數(shù)AP給了選取鐵心大小的參考;具體型號要跟據(jù)實(shí)際的外形限制來選取跟據(jù)鐵心,B的要求等等計(jì)算Np和Ns,并計(jì)算氣隙等.需要判斷B值的合理性和氣隙的可加工性跟據(jù)不同的需求選擇繞組的線型.并計(jì)算此選擇的繞組損耗.繞組損耗應(yīng)該考慮交流損耗.粗算時可跟據(jù)頻率將直流損耗乘個系數(shù)(1)

7、代替.精算時可以用designtool軟件計(jì)算損耗系數(shù).計(jì)算實(shí)際的Ku,有條件可以推導(dǎo)繞組的排布計(jì)算Pc和Pw,Pc和Pw的差踞如果超過5倍,應(yīng)評估是否可以進(jìn)一步優(yōu)化計(jì)算其它參數(shù)是否付合設(shè)計(jì)需求雙管正激變壓器的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)參數(shù)1最小直流輸入電壓Vmin (V)350用于直接計(jì)算一次側(cè)的電流(Iin,Ip), 原邊電壓(Vp), 計(jì)算變壓器磁心損耗Pc和交流磁通Bac2輸出電壓 Vo (V)28用于計(jì)算功率, 實(shí)際占空比, 3輸出電流 Io (A)7用于計(jì)算功率,二次側(cè)電流(Is),輸出電感電流(ILo)4輸出二極管壓降 Vd (V)0.3用于計(jì)算功率5工作效率 h0.9用于計(jì)算輸入功率(Pin),

8、 一次側(cè)電流(Iin,Ip)6開關(guān)頻率 f (kHz)100用于選擇磁性材料,計(jì)算電流(Ip,Is,ILo)7最大占空比 Dmax0.4用于計(jì)算峰值電流Ipk,交流磁通Bac等8環(huán)境溫度 Ta ()25限制磁心損耗和繞組電流密度9允許溫升 Tr ()751.從電路引入的設(shè)計(jì)參數(shù)2.磁性元件的一些常規(guī)設(shè)計(jì)參數(shù)1原邊繞組允許電流密度 Jp (A/cm2)600通常設(shè)計(jì)時,繞組電流密度在400-600之間,功率較小或者散熱條件較好,如有風(fēng), PCB繞組等,可以升到1000, 而對于一些特殊的繞組, 如散熱較差或頻率太高可以考慮降低到3002副邊繞組允許電流密度 Js (A/cm2)7503窗口利用率

9、 Ku0.2常用的鐵氧體磁心,變壓器Ku不超過0.2, 單繞組電感,0.25, 環(huán)形電感尺寸從小到大可以選擇不超過0.35到0.45用AP法選擇磁心1.AP, 即 Area Product (面積乘積)走磁通的面積Ae走電流的面積AwX=AP2.AP的計(jì)算公式上式中Bmax要作進(jìn)一步的計(jì)算選擇磁心的選擇3.磁心材料的選擇a.跟據(jù)工作頻率初選Pcv=100 kw/m3Pcv=300 kw/m3Pcv=500 kw/m3Ferroxcube3C963F35T=1001000040000500002002000f(kHz)f*B (HzT)03F4f .B: Material performance

10、 factorPcv=100 kw/m3Pcv=300 kw/m3Pcv=500 kw/m3N49N9701000500050000f*B(HzT)f(kHz)EPCOS22000HzT32000HzT23000HzT35000HzTf .B: 表現(xiàn)一個材料在一個頻率下所能通過的B的能力A.頻率提高, 磁能材料能夠通過功率的能力提高B.頻率提高到一定程度,會有一個更好的高頻材料來接替磁心的選擇b.跟據(jù)具體要求確定所選材料: 工作溫度, 成本, 是否容易采購, 是否容易獲得樣品常規(guī)的低頻材料飛磁的常規(guī),高飽,低溫和高溫低頻材料低溫高溫高飽常規(guī)3C96常規(guī)的高頻材料TDK低頻寬溫材料PC95對比磁

11、心的選擇c.計(jì)算AP值1.計(jì)算最大輸出功率2.計(jì)算原邊平均電流Iin3.預(yù)計(jì)算原邊電流脈沖IpkIpk原邊電流波形4.預(yù)計(jì)算原邊電流有效值Iprms磁心的選擇c.計(jì)算AP值(續(xù)上頁)5.Bmax的選擇:一般情況下fs300KHz, Bmax取決磁損假設(shè)頻率fs=400KHz, 取單位磁損為300mw/cc,材質(zhì)N49, Bmax=32000HzT/400KHz=80mTfs在150K至300K之間時, Bs和Pcv都考慮,取其小值.假設(shè)頻率fs=200KHz, 材料3C96,Pcv10mm線包結(jié)構(gòu)：常規(guī)變壓器，原副原三明治結(jié)構(gòu)注意：輔助變壓器或需要高漏感的變壓器可以考慮用Simple結(jié)構(gòu)而要求

12、低損耗時可以考慮采用interleaving結(jié)構(gòu)繞組的計(jì)算與選擇 4.通過一維計(jì)算確定導(dǎo)線的優(yōu)化條件 . 0.5 單層線0.1x25c 單層線0.9 單層線9圈副邊銅箔/4.5層圈副邊銅箔3.5層一二次側(cè)邊界主層次層原邊繞組主次共層副邊繞組主次共層一二次側(cè)邊界主層次層內(nèi)外原邊繞組一個層個層中間副邊繞組次層由主層平分到個組中，各有層注意：銅箔的規(guī)則與導(dǎo)線相同如果是Litz線，層數(shù)還要乘上股數(shù)的開方值（如層0.1x25c線的損耗層數(shù)是xsqrt(25)=2x5=10層繞組的計(jì)算與選擇 5.不同線組合的對比列表 . 線型導(dǎo)線層數(shù)，或銅箔繞組圈數(shù)Re/Rdc0.1*25c51.10.1*25c101.

13、40.511.540.523.350.912.560.927.110.4511.670.12銅箔1.360.15銅箔1.48繞組的計(jì)算與選擇PQ26/25 RM12/I 6.導(dǎo)線的選擇與排布 . 13.554.10.1x25c,線徑約0.65mm每層可布20圈，共布2層余4圈總厚0.65x3=1.95mm0.5,線徑約0.55mm每層可布24圈，共布2層少4圈總厚1.1mm0.9TIW,線徑約1.15mm每層可布11圈，一層布完總厚1.15mm0.12銅箔9層,每層外帶6層膠帶合計(jì)0.48mm總厚度0.48x9=4.32mm4.1無法使用組合0.1x25c+0.9TIW,sandwich,總厚

14、度3.76mm組合20.5+0.9TIW,sandwich,總厚度2.91mm145.20.1x25c,線徑約0.65mm每層可布21圈，共布2層少7圈總厚0.65x2=1.3mm0.5,線徑約0.55mm每層可布25圈，共布2層少15圈總厚1.1mm0.9TIW,線徑約1.15mm每層可布12圈，一層布完總厚1.15mm0.15銅箔7層,每層外帶6層膠帶合計(jì)0.51mm總厚度0.51x7=3.57mm組合0.1x25c+0.9TIW,sandwich,總厚度3.11mm組合20.5+0.9TIW,sandwich,總厚度2.91mm組合30.1x25c+0.15銅,sandwich,總厚度5

15、.53mm組合40.5+0.15銅,sandwich,總厚度5.33mm繞組的計(jì)算與選擇 7.線包結(jié)構(gòu) . TopBottomP繞組1,24Ts,0.5,實(shí)際厚度約0.5mmP-S繞組間絕緣和Shielding共厚約0.42mmS繞組 9圈 TIW 0.9線 除去絕緣實(shí)厚約0.9mmP-S繞組間絕緣和Shielding共厚約0.42mmP繞組2,20Ts,0.1x25c, 實(shí)際厚度約0.5mmPQ2625 組合2RM12/I 組合1TopBottomP繞組1,21Ts,0.1x25c,實(shí)際厚度約0.65mmP-S繞組間絕緣和Shielding共厚約0.42mmS繞組 7圈 TIW 0.9線 除

16、去絕緣實(shí)厚約0.9mmP-S繞組間絕緣和Shielding共厚約0.42mmP繞組2,14Ts,0.1x25c, 實(shí)際厚度約0.65mm繞組的計(jì)算與選擇PQ26/25 RM12/I 8. 導(dǎo)線損耗的計(jì)算 . 采用組合2方案0.5+0.9TIW,sandwich,總厚度2.91mm原邊直流電阻原邊等效電阻副邊直流電阻副邊等效電阻繞組損耗采用組合1方案0.1x25c+0.9TIW,sandwich,總厚度3.11mm原邊直流電阻原邊等效電阻副邊直流電阻副邊等效電阻繞組損耗鐵心的加工PQ26/25 RM12/I 1.氣隙的計(jì)算 . 對于正激變壓器，電子工程師需要給出一個電感值，以使電路不至于進(jìn)入諧振

17、磁復(fù)位狀態(tài)，例如，Lp=800uH較準(zhǔn)確的氣隙電感計(jì)算公式：兩種鐵心的氣隙都可以加工，RM12/I鐵心氣隙較小，加工誤差略大，但對于繞組的fringing loss卻有好處鐵心的參數(shù)計(jì)算PQ26/25 RM12/I 1.實(shí)際的交流磁通密度 . 2.鐵心損耗的計(jì)算 . 3.總損耗的計(jì)算 . 4.損耗比重 . 漏感的估算*nLkLm認(rèn)知：磁通回路全部通過繞組的磁通為勵磁磁通位置上為全部在鐵心中磁通回路有一部分在繞組間的磁通為漏磁通，位置上為經(jīng)過窗口的磁通a.磁通的磁場能量一般情況下，而與基本相當(dāng)所以可以簡略認(rèn)為1.漏感與磁場漏感的估算HmaxH=0Hw減小Lk的方法:1.拉高窗口寬度或拉寬窗口寬度

18、(如平面化)2.減小每個磁回路的電流和(如三明治或interleaving)3.減小Hmax的區(qū)域體積(如減小P-S之間距離)4.減少圈數(shù)2.影響漏感的因素漏感的估算PQ26/25 RM12/I13.552.740.5x24T0.9x9T0.5x20T磁心對稱軸7.10.420.42H24AT-20AT143.040.65x21T0.9x7T0.65x14T磁心對稱軸7.30.420.42H21AT-15ATH1H2x1 x2 x3 x4 x5 x6xxH對x的函數(shù)漏感能量與電感之間的關(guān)系：計(jì)算出來的結(jié)果并不能代表實(shí)際的結(jié)果，但可以對比不同的繞組結(jié)構(gòu)的漏感大小計(jì)算漏感時的線包總厚度不包括線包最

19、外層的膠帶厚度線包截面及相對尺寸線包截面及相對尺寸反激變壓器的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)參數(shù)1最小直流輸入電壓Vmin (V)108用于直接計(jì)算一次側(cè)的電流(Iin,Ip), 原邊電壓(Vp), 計(jì)算變壓器磁心損耗Pc和交流磁通Bac2輸出電壓 Vo (V)19.5用于計(jì)算功率, 實(shí)際占空比, 3輸出電流 Io (A)3.34用于計(jì)算功率,二次側(cè)電流(Is),輸出電感電流(ILo)4輸出二極管壓降 Vd (V)0.3用于計(jì)算功率5工作效率 h0.9用于計(jì)算輸入功率(Pin), 一次側(cè)電流(Iin,Ip)6開關(guān)頻率 f (kHz)65用于選擇磁性材料,計(jì)算電流(Ip,Is,ILo)7工作模式CCMCCM,DCM,

20、DCMB8紋波系數(shù)Krp0.9Krp小則漏感的吸收損耗和交流損耗小，而Krp大輸出Diode的恢復(fù)損耗小8最大占空比 Dmax0.45用于計(jì)算峰值電流Ipk,交流磁通Bac等9環(huán)境溫度 Ta ()25限制磁心損耗和繞組電流密度10允許溫升 Tr ()751.從電路引入的設(shè)計(jì)參數(shù)2.磁性元件的一些常規(guī)設(shè)計(jì)參數(shù)1原邊繞組允許電流密度 Jp (A/cm2)500通常設(shè)計(jì)時,繞組電流密度在400-600之間,功率較小或者散熱條件較好,如有風(fēng), PCB繞組等,可以升到1000, 而對于一些特殊的繞組, 如散熱較差或頻率太高可以考慮降低到3002副邊繞組允許電流密度 Js (A/cm2)5003窗口利用率

21、 Ku0.2常用的鐵氧體磁心,變壓器Ku不超過0.2, 單繞組電感,0.25, 環(huán)形電感尺寸從小到大可以選擇不超過0.35到0.45Flyback的工作模式1.FLYBACK的工作原理*VinLkLmTxip,imCCM, Continuous Current Mode,連續(xù)電流工作模式DCM, Discontinous Current Mode,斷續(xù)電流工作模式DCMB, DCM Boundary,臨界斷續(xù)電流工作模式上述模式均指的是Lm的工作狀態(tài)imCCMDCMimDCMB用AP法選擇磁心1.AP的計(jì)算Ippk原邊電流波形Ispk副邊電流波形2.計(jì)算原邊平均電流Iin3.預(yù)計(jì)算原邊電流峰值

22、Ipk4.預(yù)計(jì)算原邊電流有效值Iprms1.輸出功率Po5.原邊電感值Lp7.計(jì)算AP6.Bmax選擇跟據(jù)頻率選擇材料為3C96,再跟據(jù)Bs選擇Bmax=Bac=0.1036鐵心的選擇跟據(jù)AP選擇鐵心鐵心規(guī)格APPQ 20/162932.8PQ 20/204117.8PQ 26/207305.4PQ 26/2510143PQ 32/2013604.5PQ 32/3024899.7PQ 35/3541800鐵心規(guī)格APRM10/I6168.9RM12/I14962.1RM14/I28828.8RM4/I195.6RM5/I414RM6S/I888RM7/I1389.2RM8/I2874.7跟據(jù)下

23、表選擇PJ3018選擇條件： 1.flyback 2.假設(shè)限高20mm 3.要求高功率密度 4. 無風(fēng)鐵心規(guī)格APPJ30188784PJ331913326BBN for J3018圈數(shù)的計(jì)算與選擇 1. 圈比的計(jì)算 . 2. 圈比的合理性 . n=4.46滿足要求 3. 圈數(shù)的計(jì)算 . Mos耐壓Vds=600V,裕量Vdsmargin=150VDiode耐壓Vdm=150V,裕量Vdmmargin=50V回算：?。喝?shù)的計(jì)算與選擇 3. 驗(yàn)算圈比和Duty Cycle . 4. 計(jì)算氣隙 . 5. 鐵心中磁通的計(jì)算 . 滿足要求滿足要求跟據(jù)得到可以加工交流磁通直流磁通最大磁通滿足要求繞組的

24、計(jì)算與選擇 1.計(jì)算導(dǎo)線截面積 . 前面已得出：Iprms=1.046A Jp=500A/cm2對于反激電路，副邊電流前面給定Js=500A/cm2 2.導(dǎo)線類別和線包結(jié)構(gòu)的初選 . 原邊線徑單心線0.55mm,多股線0.1x30C副邊線徑TIW 均小于1.0,取TIW0.8x2線包結(jié)構(gòu)：常規(guī)變壓器，原副原三明治結(jié)構(gòu)繞組的計(jì)算與選擇 3.在design tool中計(jì)算Re/Rdc . 線型導(dǎo)線層數(shù)，或銅箔繞組圈數(shù)Re/Rdc0.1*30c5.51.050.1*30c111.20.811.680.823.86 4.導(dǎo)線的排布 . P繞組1,14Ts,0.1x30c,實(shí)際厚度約0.75mmP-S繞

25、組間絕緣和Shielding共厚約0.42mmS繞組 7圈 TIW 0.8x2線 2層 除去絕緣實(shí)厚約1.9mmP-S繞組間絕緣和Shielding共厚約0.42mmP繞組2,17Ts,0.1x26c, 實(shí)際厚度約0.75mm其中內(nèi)層13圈,外層4圈,占用1.5mm線包總厚度:5.1mm BBN壁與Core 之間5.35mm繞組的計(jì)算與選擇 5.繞組損耗的計(jì)算 . 0.1x30C+0.8TIWx2,sandwich,總厚度2.91mm原邊直流電阻原邊等效電阻副邊直流電阻副邊等效電阻繞組損耗,考慮到氣隙的擴(kuò)散效應(yīng)造成的損耗，Pw估測損耗增加30%變壓器的其它性能參數(shù) .鐵心損耗 . 2.變壓器總

26、損耗耗 . 3.變壓器損耗比重 . 變壓器的其它性能參數(shù) 4.漏感的估算 . H對x的函數(shù)漏感能量與電感之間的關(guān)系：計(jì)算出來的結(jié)果并不能代表實(shí)際的結(jié)果，但可以對比不同的繞組結(jié)構(gòu)的漏感大小10.74.490.75x14T0.8x7T0.75x17T磁心對稱軸70.420.42H14AT-17ATx線包截面及相對尺寸Flyback輔助繞組的電壓調(diào)整常見做法:主輸出Vo1有反饋控制,輔助輸出不控,由Nso1與Nso2的變比決定輸出電壓常見問題:主輸出Vo1重載,Vo2電壓漂高.多路輸出的交差調(diào)整問題漂高原因電壓spike解決方法:1.加強(qiáng)輔助繞組與受控副邊間的偶合,強(qiáng)化受控輸出對輔助輸出電壓的鉗位(

27、主要因素)2.盡可能地減小輔助輸出與原邊間的偶合，減小原副邊轉(zhuǎn)換時的電壓尖峰對輔助繞組的影響(次要因素)做法：PS1Aux(S2)AuxSecPriGood coupleBad couple全橋變壓器的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)參數(shù)1最小直流輸入電壓Vmin (V)390用于直接計(jì)算一次側(cè)的電流(Iin,Ip), 原邊電壓(Vp), 計(jì)算變壓器磁心損耗Pc和交流磁通Bac2輸出電壓 Vo (V)12用于計(jì)算功率, 實(shí)際占空比, 3輸出電流 Io (A)50用于計(jì)算功率,二次側(cè)電流(Is),輸出電感電流(ILo)4輸出二極管壓降 Vd (V)0.3用于計(jì)算功率5工作效率 h0.95用于計(jì)算輸入功率(Pin), 一

28、次側(cè)電流(Iin,Ip)6開關(guān)頻率 f (kHz)100用于選擇磁性材料,計(jì)算電流(Ip,Is,ILo)9環(huán)境溫度 Ta ()25限制磁心損耗和繞組電流密度10允許溫升 Tr ()751.從電路引入的設(shè)計(jì)參數(shù)2.磁性元件的一些常規(guī)設(shè)計(jì)參數(shù)1原邊繞組允許電流密度 Jp (A/cm2)600通常設(shè)計(jì)時,繞組電流密度在400-600之間,功率較小或者散熱條件較好,如有風(fēng), PCB繞組等,可以升到1000, 而對于一些特殊的繞組, 如散熱較差或頻率太高可以考慮降低到3002副邊繞組允許電流密度 Js (A/cm2)8003窗口利用率 Ku0.2常用的鐵氧體磁心,變壓器Ku不超過0.2, 單繞組電感,0

29、.25, 環(huán)形電感尺寸從小到大可以選擇不超過0.35到0.45用AP法選擇磁心1.AP的計(jì)算Ipk原邊電流波形2.計(jì)算原邊平均電流Iin3.預(yù)計(jì)算原邊電流脈沖Ipk4.預(yù)計(jì)算原邊電流有效值Iprms1.輸出功率Po6.計(jì)算AP5.Bmax選擇跟據(jù)頻率選擇材料為DMR44,全橋磁心在1-3相限工作，跟據(jù)Bs選擇Bmax=Bac=0.2017鐵心的選擇跟據(jù)AP選擇鐵心鐵心規(guī)格APPQ 20/162932.8PQ 20/204117.8PQ 26/207305.4PQ 26/2510143PQ 32/2013604.5PQ 32/3024899.7PQ 35/3541800鐵心規(guī)格APRM10/I6

30、168.9RM12/I14962.1RM14/I28828.8RM4/I195.6RM5/I414RM6S/I888RM7/I1389.2RM8/I2874.7跟據(jù)下表選擇PQ3230選擇條件： 1.全橋 2.假設(shè)限高35mm 3.要求高功率密度 4. 有風(fēng)鐵心規(guī)格APPJ30188784PJ331913326PQ3230BBN繞線空間圈數(shù)的計(jì)算與選擇 . 圈數(shù)的計(jì)算 . 復(fù)算Np圈數(shù)的計(jì)算與選擇 2.原邊無氣隙電感的計(jì)算 . MPL=71.8mmAe=149mm2, Bac=200mT 3.變壓器的變比 . 4.實(shí)際最大占空比 . D最大值滿足要求繞組的計(jì)算與選擇 1.計(jì)算導(dǎo)線截面積 . 前

31、面已得出：Iprms=4.99A Jp=600A/cm2對于全橋電路，副邊電流前面給定Js=600A/cm2 2.導(dǎo)線類別和線包結(jié)構(gòu)的初選 . 原邊線徑單心線0.8mm,多股線0.1x50C副邊線徑線徑過粗,選用銅箔0.1x16,常規(guī)繞法或者0.6x5 3組 interleaving結(jié)構(gòu)繞組的計(jì)算與選擇 3.在design tool中計(jì)算Re/Rdc . 線型導(dǎo)線層數(shù)，或銅箔繞組圈數(shù)Re/Rdc0.1*100c101.1570.1*200c84.550.812.740.2銅箔11.810.6銅箔15.44厚度大于0.2mm的銅箔,損耗基本相同繞組的計(jì)算與選擇 4.導(dǎo)線的排布 . P繞組1,14Ts,0.1x50c,實(shí)際厚度約0.95mmP-S繞組間絕緣和Shielding共厚約0.42mmS1 和S2各1圈 0.2x16銅箔,實(shí)厚0.7P-S繞組間絕緣和Shielding共厚約0.42mmP繞組2,14Ts,0.1x50c, 實(shí)際厚度約095mm常規(guī)結(jié)構(gòu)層疊交錯結(jié)構(gòu)P繞組4組,每組圈TIW0.8,實(shí)際厚度約1.0mmS1 和S2各1圈 每個各由片 0.6x5沖壓銅片組成，分組，每組各由片和一片構(gòu)成銅箔,實(shí)厚0.mm約18mm繞組的計(jì)算與選擇 5.繞組損耗的計(jì)算 . 0.