第14章 橋式變換器的設計

半橋變壓器設計已知條件：1、輸入：給出的輸入電壓如：220VAC±20%；2、輸出：客戶想得到的輸出電壓如：±12V/5A；2023/2/1變壓器的須知變量1、頻率：f=50KHz；2、效率：η=80%；（這里為何只取80%，而不是前幾課的90~95%？）3、占空比：Dmax=0.4；4、其它的前幾課提到的參數(shù)是哪些？2023/2/1輸入功率的計算(舉例)輸入功率：Pin=Pout/η

，因為：Pin=（12+1）*5*2=130W；根據(jù)上幾節(jié)內容的計算公式，確定鐵氧體磁芯。Ae=k√Pt這里的單位：cm，ΔB=290mT=0.29T，2023/2/1變壓器的電壓計算輸入的最小電壓

Vinmin=Vin*√2*0.9

注意：一般加在原邊上的電壓為誰電壓的一半？變壓器的輸出電壓

Vs=Vout+Vd+Vl

這里不用除于Dmax2023/2/1變壓器的匝比一般板橋式開關電源變壓器都不需要開氣隙，所以也可以用匝比來計算。

n=Vinmin/Np在實際變壓器廠家會在變壓器中開很小的氣隙來防止變壓器的飽和。變壓器的次級匝數(shù)：

Ns=Vs/n2023/2/1變壓器計算周期為：T=1/f（us）如占空比為已知變量Dmax=0.45，則：

Ton=T×Dmax（us）初級匝數(shù)：Np=（Vinmin×Ton）/（Δ

B×Ae）匝比為：

n=Vinmin/（2*Np）2023/2/1初級電感量初級平均電流：

Is=Pin/Vinmin初級線圈最大電流：

Imr=Is/Dmax初級線圈峰值電流一般取平均電流的3倍：

Ip=3×Is電感粗略計算：Lp=（Vinmin×Ton）/Imr2023/2/1計算變壓器的線徑Irp=Imr

這里就可以直接計算變壓器原邊的線徑；副邊的線徑也是直接計算的辦法。最后畫出變壓器的原理接線圖。2023/2/1橋式變換器特點優(yōu)點是：（1）主變壓器只需要一個原邊繞組，通過正向、反向的電壓得到正、反磁通，次級有一個中心抽頭繞組采用全波整流輸出。變壓器鐵芯和各個繞組得到充分利用。這樣可提高效率；

（2）MOS管是在安全的環(huán)境下運行的，最大的反向電壓不會超過變壓器初級電壓，4個管子可以吸收變壓器漏感產(chǎn)生的瞬時尖峰電壓，不需要網(wǎng)絡吸收電路。減少了電路的損耗。缺點：（1）有4個管子，增加了成本；（2）每次只有2個管子導通，功率管的損耗大1倍，但對于大功率MOS管來說，那是微不足道的。2023/2/1變壓器的設計選擇磁芯型號：根據(jù)輸出功率（POUT）、效率（ ?）求得輸入功率（PIN）、工作頻率（f）來確定型號（要分清自冷或強冷）。選擇最佳磁感應強度：參看書本85頁說明。2023/2/1變壓器的設計確定輸入功率：

Pin=Pout/?最低直流輸入電壓：

Vinmindc=Vinminac*√2*0.9計算最大導通時間：Tonmax=T*Dmax計算初級匝數(shù)

Np=(Vinmindc*Tonmax)/Bmax*Ae計算伏秒：

n=Vinmindc/Np計算次級匝數(shù)：

Ns=(Vout+Vf+Vl)/n2023/2/1變壓器的設計其他的設計參數(shù)與半橋一樣。最后出變壓器圖：2023/2/1設計參數(shù)開關電源變壓器制作頻率為100KHz；選用PQ26-12PIN型高頻磁芯，立式骨架，一定要具有擋墻(見附頁)；氣隙為0.30mm，（實際以第5項的要求為準）；繞組間的絕緣電阻≥100MΩ；NP/N1和N21/N22之間耐壓≥AC4000V；磁芯和擋墻外之間耐壓≥AC4000V，磁芯兩個側面的下端應包絕緣膠帶加強絕緣；NP的電感量為0.667mH；繞線的圖為（俯視圖）;繞線的順序為：先繞NP的一半（19匝），再繞N2、N1再繞NP的另一半（19匝）；NP為2股Φ0.35mm的線繞38匝（3和6腳）；N1為Φ0.22mm的線繞8匝（1和2腳）；N22為2股Φ0.5mm的線繞6匝（8和11腳）；N21為2股Φ0.5mm的線繞6匝（9和10腳）。初次間加靜