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反激式开关电源变压器的设计要素及原则

2020年11月25日 16:47 次阅读

开关电源,又称交换式电源、开关变换器,是一种高频化电能转换装置,是电源供应器的一种。民熔开关电源利用的切换晶体管多半是在全开模式及全闭模式之间切换,这两个模式都有低耗散的特点,切换之间的转换会有较高的耗散,但时间很短,所以民熔开关电源比较节省能源,产生废热较少。民熔开关电源的高转换效率是其一大优点,而民熔开关电源工作频率高,也可以使用小尺寸、轻重量的变压器,民熔开关电源重量也会比较轻。民熔开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明等领域。

反激变压器是反激式开关电源的核心。它决定了反激变换器的一系列重要参数,如占空比D、最大峰值电流等。设计反激变压器是为了使反激式开关电源工作在合理的工作点上。通过这种方式,可以将设备的发热和磨损降到最低。同样的芯片,同样的核心,如果变压器设计不合理,整个开关电源的性能会大大降低,比如损耗会增加,最大输出功率也会下降。下面小课堂就来分享一下反激式开关电源变压器的设计技巧,如果你难以选择开关电源,下面口碑的开关电源就是一个极佳的选择。

反激式开关电源变压器的设计要素及原则

一、选定原边感应电压VOR

该值由自己设置的,它决定了电源的占空比。当开关接通时,原边相当于一个电感。在电感两端施加电压时,电流值不会突然变化,而是线性上升。当开关管关断时,原边电感放电,电感电流又会下降。

二、确定原边电流波形的参数

边电流波形有三个参数:平均电流、均方根电流和峰值电流。因为输出功率除以效率就是输入功率,然后输入功率除以输入电压就是输入电流,这就是平均电流。因此,对应相同的功率,即当输入电流相同时,其有效值与这些参数有关。适当调整参数可以使有效值最小,加热最小,损耗小,优化设计。

三、变压器铁芯的选择

这是基于经验。如果你不能选择一个,你可以估计一个并计算它。如果它不起作用,你可以用一个大的或小的来代替它。不过有的资料上有如何根据功率去选磁芯的公式或是区线图,你不妨参考一下。很多人通常来自经验。

四、确定反馈绕组的参数

反馈电压为反激电压,电压取自输出级,反馈电压稳定。top的供电电压为5.7~9V,转7圈后,电压约为6V,正常。记住,反馈电压是反激的,其匝数比要和幅边对应。至于线,由于流过它的电流很小,所以就用绕原边的线绕就可以了,无需严格要求。

五、变压器原边侧匝数的计算

在计算原边匝数时,应选择一个磁芯的振幅B,即磁芯磁感应强度的变化范围。由于方波电压加入后,磁感应强度发生变化,正是因为变化,所以其才有了变压的作用。NP=VS*TON/SJ*B这些参数是原边匝数、最小输入电压、导通时间、磁芯截面积和磁芯振幅。一般来说,B值在0.1到0.2之间。所得值越小,变压器铁损越小。但相应的变压器体积会更大。这个公式是根据法拉第电磁感应定律导出的。这个定律说,在铁心中,当磁通量改变时,会产生感应电压。感应电压=磁通变化/时间t,然后乘以匝比。将磁通的变化转化为磁感应强度的变化乘以其面积,即可推导出上述公式。简单来说,NP=90*4.7μs/32mm2*0.15==88.15,取整数88匝。

计算匝数,然后确定线径。一般来说,电流越大,导线越容易受热,所需的导线也就越厚。所需线径由电流有效值决定,而不是平均值。有效值已经在上面计算过了,所以我们选择这条线。我可以用0.25的电线。采用0.25导线,其面积为0.049平方毫米,电流为0.2A,电流密度为4.08。电流密度一般为4~10A/mm2。记住这点很重要。另外,由于高频电流具有趋势效应,如果电流较大,最好采用两股或两股以上的绕线并联,因此效果更好。

上面就是小课堂今天分享的,关于反激式开关电源变压器的设计妙招。在民熔小课堂的分享之后,大家应该都有一定的深入了解。
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