5V2A高频变压器设计及参数

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1、5V,2A反激式電源變壓器設計要求:VinAC二85V~265Vf二50/60HzVout二5V+5%lout=2A纹波电压二20mvVbias二22V,0.1A（偏置線圈電壓取n二0.8-0.85fs二60KHz22V,lOOmV)計算過程:1.設工作模式為DCM臨界狀態.Pout=5*2二10WPin=Pout/n=10/0.8=12.5WVinDCmin二85*V2-30（直流紋波電壓）二90VVinDCmax二265*血二375V2.匝數比計算，設最大占空比Dmax二0.45:V*D90*045n=四回——驶=U.4D=12918=13（Vo

2、ut+Vd+匕严（1—£>max）（5+0.5+0.2严（1一0.45）式中：Vd為輸岀整流二極管導通壓降，取0.5V;VL為輸出濾波電感壓降，取0.2V.3.初級峰值電流計算:-2Pout/p=V*DinDCminmax2*1090*0.45=0.494A4.初級電感量計算：F)*V045*90Lp=亠一咚皿=—［刘_=621*ICT丹=621uWfs*Zp132*103*0.4945.變壓器磁芯選擇EFD20,參數如下：Ae二28.5mm2AL二1200+30%-20%nH/N2Le二45.49mmCl二1.59mm1Aw=50.05mm2Ap=

3、1426.425mm1Type:4AAFF(ORESDIMENSIONS(mm)ABcDEFHA-AlTYPEEH)2020.00i0.5510.00±0.156.6510.15«.9O10.2015.40±0.507.70±0.253.60±0.15<0.25mm4Ac(nun)2&50U+10%・30%5H/NP)4W9CORESEFD2UEHECHEPARAME1ERSV^mnV)1296.40G(mm■)1^59M±2?%(nHZ)imin~ps“.♦30%・25%(nHZ)~A05^CORESEiDll).712Q0♦30%-20%5

4、700i30%A1214500niin6.初級繞組，次級繞組及偏置繞組匝數計算:NpJP5*l°4°-494*621*10^104Bw*Ae0.2*0.285=53.82=54(匝)TVs==—=4.15-5(pi)n13g(%+f)讪=(22+0.7)*5七9“20匝心+匕+匕5+0.5+0.2式中：Lp為初級電感量，單位H;Ip為初級峰值電流，單位A;Bw為磁芯工作磁感應強度，取0.2T,單位為T;Ae為磁芯截面面積，單位為cm2;Vb為偏置繞組電壓Vbias=22V;Vbd為偏置繞組整流二極管壓降，取0.7V.7.氣隙長度計算:Lg=0.4砂2

5、认*1()7厶P0.4*3.14*542*0.285*107621*10"=0.0168cm=0.168mm式中:Lg單位為cm;Lp單位為H;Ae單位為cm2.8.重新核算占空比Dmin,Dmax及最大磁通密度Bmax:(1)•當輸入電壓為最低時:VinDCmin=90VDrnax二(心+人+匕)"=(Z+0・”3=°上515(vout+vd4-VJ*n+VinDCmin(5+0.5+0.2)*13+90(2).當輸入電壓為最高時:ViM)c祁二375VDmin=%+3%)*n="。"心=°」649%+%+%)"+VinDCmax(5+0.5+0.

6、2)*13+375(3).Bmax厶d*/d621*0494Bmax=—―*100=*100=1993Guass<3000GuassNp*Ae54*0.285式中：Lp單位為uH;Tp單位為A;Np單位為N(匝)；Ae單位為cml8.繞組線徑計算及窗口占有率：肌膚深度:d=竿=/"1=0.182mm,2d=0.364mmVfsJl32*1()3線徑選取需滿足:導線直徑需大於兩倍的肌膚深度時，需采用多股線.假設電流密度J二4A/H1H12(1)・初級繞組線徑計算：Ip=0.494A,fXQQ[AlRMs=Ip*7Omax=0.494*7045=0.33

7、1A,Aw=—=0.0827mm2,查表采用4A/mrrrAw=0.0962mm2的導線，其裸銅線徑為0.35mm<0.364mm(肌膚深度)，包括皮膜最大直徑為0.402mm.占有窗口面積為Wa二54*0.402?二&7266mm2.(2).次級繞組線徑計算：Io=2A,Irms=Io=2A,Aw二2A/4二0.5mm2,多股并繞采用Aw二0.1257mm2的導線,其裸銅線徑為0.4rmn,采用0.5/0.1257=4股并繞，包括皮膜最大直徑為0.456mm.占有窗口面積為魁二5*4*0.4562=4.1587mm2.(3).偏置繞組線徑計算：Io

8、=0.1A,Irms=Io=0.1A,Aw二0.1A/4二0.025mm2,采用Aw二0.0254mm2的導