资源描述：
《变压器详细计算开关电源》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、二.反激式变换器(FlybackConverter)的工作原理1).反激式变换器的电路结构如图一.2).当开关管Q1导通时,其等效电路如图二(a)及在导通时初级电流连续时的波形,磁化曲线如图二(b).T1D1V0VdcCiNpNsC0PWM控制电路Q1反馈控制电路图一VdcIpLpIoNpNsC0图二(a)第11页共11页IpIp2Ip1BtBsTon=D*TBwBr图二(b)H当Q1导通,T1之初级线圈渐渐地会有初级电流流过,能量就会储存在其中.由于变压器初级与次级侧之线圈极性是相反的,因此二极管D1不会导通,输出功率
2、则由Co来提供.此时变压器相当于一个串联电感Lp,初级线圈电流Ip可以表示为:ip(t)=ip(0)+1/Lp*∫0DTVdc*dtVdc=Lp*dip/dt此时变压器磁芯之磁通密度会从剩磁Br增加到工作峰值Bw.3.当Q1截止时,其等效电路如图三(a)及在截止时次级电流波形,磁化曲线如图三(b).VdcLsIsIoNpNsC0Q1第11页共11页图三(a)IsIs2Is1BtBsTonToff=(1-D)*TBwBr图三(b)H当Q1截止时,变压器之安匝数(Ampere-TurnsNI)不会改变,因为∆B并没有相对的改
3、变.当∆B向负的方向改变时(即从Bw降低到Br),在变压器所有线圈之电压极性将会反转,并使D1导通,也就是说储存在变压器中的能量会经D1,传递到Co和负载上.此时次级线圈两端电压为:Vs(t)=Vo+Vf(Vf为二极管D1的压降).次级线圈电流:is(t)=is(DT)-1/Ls*∫dtTVs(t)*dtLp=(Np/Ns)2*Ls(Ls为次级线圈电感量)由于变压器能量没有完全转移,在下一次导通时,还有能量储存在变压器中,次级电流并没有降低到0值,因此称为连续电流模式或不完全能量传递模式(CCM).三.CCM模式下反激变
4、压器设计的步骤1.确定电源规格.1).输入电压范围Vin=85—265Vac;第11页共11页2).输出电压/负载电流:Vout1=5V/10A,Vout2=12V/1A;3).变压器的效率ŋ=0.901.工作频率和最大占空比确定.取:工作频率fosc=100KHz,最大占空比Dmax=0.45.T=1/fosc=10us.Ton(max)=0.45*10=4.5usToff=10-4.5=5.5us.2.计算变压器初与次级匝数比n(Np/Ns=n).最低输入电压Vin(min)=85*√2-20=100Vdc(取低频纹
5、波为20V).根据伏特-秒平衡,有:Vin(min)*Dmax=(Vout+Vf)*(1-Dmax)*n.n=[Vin(min)*Dmax]/[(Vout+Vf)*(1-Dmax)]n=[100*0.45]/[(5+1.0)*0.55]=13.643.变压器初级峰值电流的计算.设+5V输出电流的过流点为120%;+5v和+12v整流二极管的正向压降均为1.0V.+5V输出功率Pout1=(V01+Vf)*I01*120%=6*10*1.2=72W+12V输出功率Pout2=(V02+Vf)*I02=13*1=13W变压器
6、次级输出总功率Pout=Pout1+Pout2=85W如图四,设Ip2=k*Ip1,取k=0.4Ip1/2*(Ip1+Ip2)*Vin(min)*Ton(max)/T=Pout/ŋIp1Ip1=2*Pout/[ŋ(1+k)*Vin(min)*Dmax]Ip2=2*85/[0.90*(1+0.4)*100*0.45]t第11页共11页=3.00AtonIp2=0.4*Ip1=1.20A(图四)1.变压器初级电感量的计算.由式子Vdc=Lp*dip/dt,得:Lp=Vin(min)*Ton(max)/[Ip1-Ip2]=10
7、0*4.5/[3.00-1.20]=250uH6.变压器铁芯的选择.根据式子Aw*Ae=Pt*106/[2*ko*kc*fosc*Bm*j*ŋ],其中:Pt(变压器的标称输出功率)=Pout=85WKo(窗口的铜填充系数)=0.4Kc(磁芯填充系数)=1(对于铁氧体),变压器磁通密度Bm=1500Gsj(电流密度):j=5A/mm2;Aw*Ae=85*106/[2*0.4*1*100*103*1500Gs*5*0.90]=0.157cm4考虑到绕线空间,选择窗口面积大的磁芯,查表:EER2834S铁氧体磁芯的有效截面积A
8、e=0.854cm2它的窗口面积Aw=148mm2=1.48cm2EER2834S的功率容量乘积为Ap=Ae*Aw=1.48*0.854=1.264cm4>0.157cm4故选择EER2834S铁氧体磁芯.第11页共11页7.变压器初级匝数及气隙长度的计算.1).由Np=Lp*(Ip1-Ip2)/[Ae*Bm],得:
