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1、目录变压器的结构和组成变压器的设计变压器的结构和组成变压器原边绕组副边绕组导磁回路(磁心)励磁磁通漏磁磁通一次侧二次侧1.改变电压2.隔离电路绕组的电压关系法拉第定律:交变磁场中的电动势:变化磁场变化磁场在闭合回路中产生的感生电势E空间回路法拉第定律变压器跟据法拉第定律:变压器电流关系楞次定律---变压器的电流关系描述:闭合回路中感应电流的方向，总是使得它所激发的磁场来”阻碍”引起感应电流的磁通量的变化变化磁场变化磁场在闭合回路中产生的感生电流感生电流所产生的磁场实际通过闭合回路的磁场i导体楞次定
2、律磁通不能突变应用:通常变压器的电流决定于负载跟据楞次定律,可用作变压器的软磁材料可用作变压器的磁性材料锰锌铁氧体(Mn-ZnFerrite):镍锌铁氧体(Ni-ZnFerrite):功率铁氧体非晶，超微晶，纳米晶:硅钢片工频变压器高频开关电源变压器（40KHz-2MHz)高频开关电源变压器（>2MHz)中低频开关电源变压器（＜40KHz)铁氧体材料的选择选择磁性材料的关键点：Ａ：磁心的饱和磁密Ｂ：磁心的损耗(储能与放能之差)BHHdcHdc=0Hdc一三相限:Fullbridge一相限:forw
3、ardDCBias:flybackBacBacBacBm磁损曲线BH曲线单位体积磁损公式：材料的损耗指标:固定Pcv时的FxB公式不同铁氧体的使用频率Pcv=100kw/m3Pcv=300kw/m3Pcv=500kw/m3Ferroxcube3C963F35T=100℃1000040000500002002000f(kHz)f*B(HzT)03F4f.B:MaterialperformancefactorPcv=100kw/m3Pcv=300kw/m3Pcv=500kw/m3N49N9701000
4、500050000f*B(HzT)f(kHz)EPCOS22000HzT32000HzT23000HzT35000HzTf.B:表现一个材料在一个频率下所能通过的B的能力A.频率提高,磁能材料能够通过功率的能力提高B.频率提高到一定程度,会有一个更好的高频材料来接替磁心的选择一般情况下fs<150KHz,Bmax取决于Bs,假设fs=100KHz,取Bs的80%为基准,材质3C96,Bmax=0.5*80%*Bs=136mTfs>300KHz,Bmax取决磁损假设频率fs=400KHz,取单位磁损
5、为300mw/cc,材质N49,Bmax=32000HzT/400KHz=80mTfs在150K至300K之间时,Bs和Pcv都考虑,取其小值.假设频率fs=200KHz,材料3C96,Pcv<300mw/ccB1=0.5*80%*Bs=136mT;B2=28000HzT/200KHz=140mT,取B1和B2中的小值作为Bmax=136mT磁心的Bmax的选择方法不同特性的铁氧体材质常规的低频材料飞磁的常规,高饱,低温和高温低频材料低温高温高饱常规3C96常规的高频材料TDK低频宽温材料PC95
6、对比选择磁心的形状常用铁心形状AEEEFDER,EC,ETDPQRM形状分类特点适用情况EE,ER,EC,ETD常规铁心,价格低廉,窗口面积大,大功率时易作安规.小功率的辅助电源，大功率电源，应用于功率密度较低的场合EFD平面化的EE类铁心应用情况同上，应用于功率密度较低，且要求LowProfile，表贴或沉降式结构PQ,RM窗口面积较ＥＥ类的小，而Ae较ＥＥ类的大，应用于高功率密度的条件．也适于作输出电感或ＰＦＣ电感窗口开口较小，不适合作很多路输出变压器选择磁心的形状常用铁心形状BEQPJPla
7、narEE形状分类特点适用情况PJＰＯＴCore的改进版，Ae大窗口小，磁屏蔽效果好；高度较矮用于高功率密度且对高度有一定要求的变压器设计；不适合飞线，不适合使用Margintape做安规EQＰＪ，ＰＱ的改进版，窗口条件比PJ好，高度和Ae比ＰＱ好；磁屏蔽效果不如PJPlanarEE低高度，Ae大，窗口小；中柱长宽比大，不适于绕线应用于ＰＣＢ绕组等预制好的绕组的变压器和电感器磁心的选择磁性材料的选择依据1.工作频率范围2.饱和磁密大小磁心形状的选择依据1.功率密度的要求2.成品高度的限制3.绕组的
8、多少4.线包的引出线形式绕组的结构SimpleSandwichInterleaving漏感减小交流损耗减小隔离结构复杂常用导线名称:漆包线,电磁线结构:圆铜线外覆绝缘漆规格:0.04mm-1.0mm名称:三层绝缘线结构:圆铜线外覆三层绝缘膜,耐压<3000Vac规格:0.2mm-1.0mm名称:铜箔,铜皮结构:纯铜薄片,使用时需加绝缘规格:厚0.025,0.05mm常用作屏蔽层厚>0.05mm常用作绕组导线名称:多股绞线，Litz线，李兹线结构:多根同规格的漆包线制的绞线规格:0.
