变压器设计实例.doc

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1、.反激式开关电源设计全过程以21V63W反激式开关电源的设计过程为例作较为详细的说明，公式的全过程不需要单位换算，只要跟着公式的每一步计算程序进行演算，均可顺利完成你的计算任务。非常适合初学者“摸石头过河”。由于本人水平有限，出错在所难免，欢迎大家批评指正！输入电压：175-264VAC输出电压：21V输出电流：3A输出功率Po：63W频率设定在60KHz占空比初步定在0.45反馈电压取14.5V反馈电流取100Ma总体拓扑如下：..变压器计算一.挑选磁芯。考虑成本因素在此选择PC40材质，查PC40资料得Bs=0.39TBr=0.06T^B

2、=Bs-Br=0.39T-0.06T=0.33T为了防止磁芯的瞬间出现磁饱和，我取低^B值，即0.33T*0.6=0.198T(取0.2T）用AP法计算磁芯AP=[(Po/^n+Po)*1000]/2*^B*Fs*1000*J*Ku)AP=[(63W/0.8+63W)*1000]/(2*0.2*60KHz*1000*400*0.2)AP=0.738(mm4)公式中^B是效率取0.8Fs开关频率60KHzJ电流密度取400(A/cm2)Ku铜窗系数取0.2..根据上图，我选择大于计算AP值的磁芯EE3528相关参数是：Ae=84.8mm2AP=

3、1.3398cm4Aw=158mm2AL=2600nH/H2二.为了适应突变的负载电流，我把电源设计在临界电流模式。临界电流IoB=0.8*Io=0.8*3A=2.4A..1.最小输入电压ViminViACmin*1.2=210V2.匝比n=[Vimin/(Vo+Vf)]*[Dmax/(1-Dmax)]n=[210V/(21V+1V)]*[0.45/(1-0.45)]n7.83.副边峰值电流^IsB=2*IoB/(1-Dmax)^IsB=2*2.4A/(1-0.45)^IoB=8.72A4.次级电感Ls=(Vo+Vf)*(1-Dmax)*[1

4、/(Fs*1000)]/^IsB*1000000Ls=(21V+1V)*(1-0.45)*[1/(60KHz*1000)]/8.72A*1000000Ls=23.58Uh5.原边电感Lp=n*n*LsLp7.8*7.8*23.58uHLp=1434uH6.计算连续模式时的副边峰值电流.^Isp=Io/(1-Dmax)+(^IsB/2)^Isp=3A/(1-0.45)+(8.72A/2)^Isp=9.81A7.计算连续模式时的原边峰值电流.^Ipp^Isp/n^Ipp=9.81A/7.8^Ipp=1.257A三.匝数计算.1.原边匝数Np=Lp

5、*^Ipp/(^B*Ae)Np=1434uH*1.257A/(0.2*84.8)Np=106.28T取整Np=106T2.副边匝数Ns=Np/nNs=106T/7.8Ns=13.58T..取整Ns=14T3.反馈匝数Nv=(Vcc+Vf)/[(Vo+Vf)/Ns]Nv=(14.5V+1V)/[(21V+1V)/14T]Nv=9.87T取整Nv=10T四.计算磁芯的空气间隙。Ig=Np*Np*0.000001256*Ae/(Lp/1000)Ig=106T*106T*0.000001256*84.8/(1434uH/1000)Ig=0.83mm五

6、.线径.1.原边线径.有效电流Iprms=Po/^n/ViminIprms=63W/0.8/210VIprms=0.375A线径dwp=1.13*0.3J电流密度取4(A/mm2)dwp=0.339mm用两根直径0.18mm的漆包线并绕.2.次级线径.dws=1.13*0.886J电流密度取4(A/mm2)dws=1.0mm用4根直径0.25mm的漆包线并绕.六.电流趋肤深度计算...^I=76.5/244.9^I=0.31mm核对dwH=^I*2*0.9dwH=0.558mm多股并绕时的线径必须小于或等于dwH值，单线绕制时，线径如果超过d

7、wH值就要考虑采用多股并绕。变压器结构绕制...元器件计算1.保险丝计算.Iimax=Po/^n/ViminIimax=63/0.8/175Iimax=0.45AFUSE=0.45*KrFUSE1.998A保险丝选择F2A250V式中Kr值是4.44046具体计算公式见本人QQ里..有详细计算过程。2.输入虑波电容计算.容量C=Vo*Io*[2*3.14/f*(Vimin/3.14/3.14-4.44)]C=21*3*[2*3.14/50*(175/3.14/3.14-4.44)]C=105.2Uf最大施加电压VH=Vimax*1.414VH

8、=264*1.414VH=373.2V电容选择100uF400V2.工频整流管计算.3.启动电阻计算.4.额定电流计算5.功率开关计算.6.振荡频率计算7.输出整流