① 半橋式開關電源變壓器參數如何計算
半橋式變壓器開關電源與推挽式開關電源一樣,也屬於雙激式開關電源,因此用於半橋式開關電源的變壓器鐵心的磁感應強度B,可從負的最大值-Bm,變化到正的最大值+Bm,並且變壓器鐵心可以不用留氣隙。半橋式開關電源變壓器的計算方法與前面推挽式開關電源變壓器的計算方法基本相同,只是直接加到變壓器初級線圈兩端的電壓僅等於輸入電壓Ui的二分之一。
② 如何計算開關變壓器的匝數
計算高頻變壓器的匝數,先要確定三件事,一是開關電源的功率,功率大與小設計不同;二是開關電源的類型,正激反激的做法存在很大程度上的差異;三是磁芯尺寸的選定,尺寸不同參數也不同。如果只是想要學習這方面的知識,應該到書店購買開關電源設計方面的書籍,進行系統切實的學習。開關電源的變壓器設計挺復雜,開關電源的工作穩定性以及故障率,變壓器的設計是很關鍵的部分。網上可以找到一些高頻變壓器匝數的計算軟體,用那些軟體來進行計算的話,所設計的開關電源無法投入生產,因為那些軟體不是萬能的,它的死角往往現在我們想要的參數上。
③ 單端正激式開關電源變壓器匝數計算公式有哪些
Np=(Vdc-1)(0.8T/2)×10*8/AedB Np:初級匝數; Vdc:最小直流輸入電壓;T:工作周期;Ae:磁芯面積;dB=1600G。
④ 求開關電源變壓器計算公式
開關電源有好多種,沒有說明種類時,計算公式是不同的,並且不同種類的開關電源變壓器計算方法是不同的,比如反激\單端正激\雙端正激\推挽\准諧振\LLC等!您要的是那一種?
⑤ 反激式開關電源變壓器的計算公式是什麼
Vf=VMos-VinDCMax-150V。
⑥ 請問開關電源的高頻變壓器怎樣計算和選用啊!
高頻變壓器是非標器件,所以不能選用,只能設計。
首先,根據工作頻率、電路拓撲和輸出功率利用公式或者經驗來選擇合適變壓器大小規格、有時還要考慮工作環境(例如溫度、使用場合、是否密封等),你說的那個一般是反激電路、60KHZ左右頻率,用EE25或者EE28就可以了。
然後,計算初級匝數,初級匝數跟工作頻率、磁芯的磁路長度、磁芯截面積、輸入電壓有習慣,每一種拓撲都一個比較復雜公式;比較有經驗的設計師會直接給出匝數。再確定一下線徑就可以了
最後,在根據初級匝數、輸入輸出電壓、占空比計算次級和偏置匝數及線徑。
接下來就是調試和調整啦。可以正常工作的變壓器參數有很多種,但最佳狀態只有一個,計算是先讓其工作,調整就是尋找最佳狀態啦。
⑦ 變壓器的基本方程有哪些
如果是很基本的就是U1/U2=I2/I1=W1/W2
式中:I1,I2—變壓器原副繞組電流(A)
U1,U2——變壓器原副繞組電壓(V)
W1,W2—原、副繞組的匝數
如果是開關電源的變壓器就用下面的方法算:
一、雙極性開關電源變壓器的計算
設計前應確定下列基本條件:電路形式,開關工作頻率,變壓器輸入電壓幅值,開關功率管最大導通時間,變壓器輸出電壓電流,輸出側整流電路形式,對漏感及分布電容的要求,工作環境條件等。
(1)確定磁心尺寸
1)求變壓器計算功率Pt
Pt的大小取決於變壓器輸出功率及輸出側整流電路形式:
全橋電路,橋式整流:Pt=(1+1/n)Po半橋電路,雙半波整流:Pt=(1/n+)Po推挽電路,雙半波整流:Pt=(/n+)Po式中:Po=UoIo,直流輸出功率。Pt可在(2~2.8)Po范圍內變化,Po及Pt均以瓦(W)為單位。n=N1/N2,變壓匝數比。
2)確定磁通密度Bm
Bm與磁心的材料、結構形式及工作頻率等因素有關,又要考慮溫升及磁心不飽和等要求。對於鐵氧體磁心多採用0.3T(特斯拉)左右。
公式:為了確保變壓器在磁化曲線的線性區工作,可用下式計算最大磁通密度(單位:T)
Bm=(Up×104)/KfNpSc
式中:Up——變壓器一次繞組上所加電壓(V)
f——脈沖變壓器工作頻率(Hz)
Np——變壓器一次繞組匝數(匝)
Sc——磁心有效截面積(cm2)
K——系數,對正弦波為4.44,對矩形波為4.0
3)計算磁心面積乘積Sp
Sp等於磁心截面積Sc(cm2)及窗口截面積So(cm2)的乘積,即
Sp=ScSo=[(Pt×104)/4BmfKwKj]1.16(cm4)
式中:Kw——窗口占空系數,與導線粗細、繞制工藝及漏感和分布電容的要求等有關。一般低壓電源變壓器取Kw=0.2~0.4。
Kj——電流密度系數,與鐵心形式、溫升要求等有關。對於常用的E型磁心,當溫升要求為25℃時,Kj=366;要求50℃時,Kj=534。環型磁心,當溫升要求為25℃時,Kj=250;要求50℃時,Kj=365。
由Sp值選擇適用於或接近於Sp的磁性材料、結構形式和磁心規格。
(2)計算繞組匝數
1)一次繞組匝數:N1=(Up1ton×10-2)/2BmSc(匝)
式中:Up1——一次繞組輸入電壓幅值(V)
ton——一次繞組輸入電壓脈沖寬度(μs)
2)二次繞組匝數:N2=(Up2N1)/Up1(匝)
……
Ni=(UpiN1)/Up1(匝)
式中:Up2…Upi——二次繞組輸出電壓幅值(V)
(3)選擇繞組導線
導線截面積Smi=Ii/j(mm2)
式中:Ii——各繞組電流有效值(A)
j——電流密度
j=KjSp-0.14×10-2(A/mm2)
(4)損耗計算
1)繞組銅損Pmi=Ii2Rai(W)
式中:Rai——各繞組交流電阻(Ω),
Ra=KrRd,Rd——導線直流電阻,Kr——趨表系數,Kr=(D/2)2/(D-△)·△,D——圓導線直徑(mm),△——穿透深度(mm),圓銅導線△=66.1/f0.5(f:電流頻率,Hz)變壓器為多繞組時,總銅損為Pm= Ii2Rai(W)
2)磁心損耗Pc=PcoGc
式中:Pco——在工作頻率及工作磁通密度情況下單
位質量的磁心損耗(W/kg)
Gc——磁心質量(kg)
3)變壓器總損耗Pz=Pm+Pc(W)
(5)溫升計算
變壓器由於損耗轉變成熱量,使變壓器溫度上升,其溫升數值與變壓器表面積ST有關ST=
式中:Sp——磁心面積乘積(cm4)KS——表面積系數,E型磁心KS=41.3,環型磁心KS=50.9
二、單極性開關電源變壓器的計算
設計前應確定下列基本條件:電路形式,工作頻率,變換器輸入最高和最低電壓,輸出電壓電流,開關管最大導通時間,對漏感及分布電容的要求,工作環境條件等。
(1)單端反激式計算
1)變壓器輸入輸出電壓
一次繞組輸入電壓幅值UP1=Ui-△U1
式中:Ui——變換器輸入直流電壓(V)
△U1——開關管及線路壓降(V)
二次繞組輸出電壓幅值UP2=U02+△U2
……
UPi=U0i+△Ui
式中:U02…U0i——直流輸出電壓(V)
△U2…△Ui——整流管及線路壓降(V)
2)一次繞組電感臨界值(H)
式中:n——變壓器匝數比n=tonUp1/toffUp2 ton——額定輸入電壓時開關管導通時間(μs)
toff——開關管截止時間(μs)T——開關電源工作周期(μs),T=1/f,f:工作頻率(Hz)
Po——變壓器輸出直流功率(W)通常要求一次繞組實際電感Lp1≥Lmin
3)確定工作磁通密度
單端反激式變壓器工作在單向脈沖狀態,一般取飽和磁通密度值(Bs)的一半,即脈沖磁通密度增量△Bm=BS/2(T)
4)計算磁心面積乘積
Sp=392Lp1Ip1D12/△Bm(cm4)
式中:Ip1——一次繞組峰值電流
Ip1=2Po/Up1minDmax(A)
式中:Up1min——變壓器輸入最低電壓幅值(V)
Dmax——最大占空比,Dmax=tonmax/T
D1——一次繞組導線直徑(mm),由一次繞組電流有效值I1確定,單向脈沖時I1=Ip1(ton/T)0.5
5)空氣隙長度
lg=0.4πLp1Ip12/△Bm2SC(cm)
6)繞組匝數計算
一次繞組,有氣隙時
N1=△Bmlg×104/0.4πIp1(匝)無氣隙時(匝)
式中:LC——磁心磁路長度(cm)
μe——磁心有效磁導率,由工作的磁通密度和直流磁場強度及磁性材料決定,查閱磁心規格得出。
二次繞組N2=[Up2(1-Dmax)/Up1minDmax]N1
……
Ni=[Upi(1-Dmax)/UpiminDmax]N1
(2)單端正激式計算
單端正激式電路工作的特點是一、二次繞組同時工作,另加去磁繞組,因此計算方法與雙極性電路類似。
1)二次繞組峰值電流等於直流輸出電流,即IP2=I02
2)二次繞組電壓幅值
開關電源功率變壓器的設計方法
Up2=(Uo2+△U2)/D(V)
式中:Uo2——輸出直流電壓(V)
△U2——整流管及線路壓降(V)
D——額定工作狀態時的占空比D=ton/T
3)變壓器輸出功率
P2= (DUp2Ip2)(W)
式中:Up2——變壓器輸出電壓幅值(V)
Ip2——二次繞組峰值電流(A)
4)確定磁心體積
Ve=(12.5βP2×103)/f(cm3)
式中:β——計算系數,工作頻率f=30~50kHz時,β=0.3
由Ve值選擇接近尺寸的磁心。
5)一次繞組匝數
N1=(Up1ton×10-2)/f(匝)
式中:Up1——變壓器輸入額定電壓幅值(V)
6)二次繞組匝數N2=(Up2/Up1)N1
……
Ni=UpiN1/Up1
7)去磁繞組匝數NH=N1
8)繞組電流有效值二次側:I2=Ip2
一次側:I1=Up2I2/Up1
去磁:IH=(5~10)%I1
⑧ 反激式開關電源變壓器的計算公式,是好是經驗公式!
最大占空比θonmax :θonmax = (Vo*Np/Ns)/[Vp+(Vo*Np/Ns)]
臨界電感Lpo:如果為PWM式:Lpo = η*θonmax2 *Vp2/ (2*f*Po),如果為自激式:Lpo = Lp。
自激式電路工作頻率f:f = (η*Vp2*θ2)/(2*Lp*Po)
實際工作占空比θon:如果輸出電感Ls≥Lso:θon=θonmax
否則: θon=√{2*f*Ls*Po /[(Vs-0.5)*(Vs-0.5-Vo)]}
公式太多了,你要的是哪一個公式啊?還是全部啊?
你留一個郵箱吧,我把資料發給你吧。你要的資料太多了。
⑨ 開關電源變壓器感量是怎麼算的
傳統的程式設計
例如:要設計40W電子鎮流器,電路需要L=1.6mH的電感,試計算磁芯大小、繞線匝數、磁路氣隙長度。
首先,計算磁芯截面積,確定磁芯尺寸。
為此,可由式(1)計算出磁芯面積乘積Ap
Ap=(392L×Ip×D2)/ΔBm (1)
式中:Ap——磁芯面積乘積cm4
L——要求的電感值H
Ip——鎮流線圈通過的電流峰值A
ΔBm——脈沖磁感應增量T
D——鎮流線圈導線直徑mm
根據磁芯面積乘積Ap的計算值在設計手冊中選擇標准規格磁芯或自行設計磁芯尺寸。
在此ΔBm一般取飽和磁感強度的1/2~2/3,即:ΔBm=(1/2~2/3)Bs。
Bs在一般磁材手冊中都是給定的,可以查找出來,所以,一般說,由式(1)計算磁芯尺寸,並不是難事,難在磁材本身參數的分散性,同一爐磁芯的參數差別有時會很大,手冊中給出的Bs—H曲線和參數是統計平均值,所以依據式(1)算出的尺寸,還要在實際使用中反復檢驗修正。
磁芯尺寸確定以後,計算空氣隙(對EI型磁芯就是夾多厚的墊片,對於環型鐵芯就是開多寬的間隙)一般是按式(2)計算:
lg=(0.4πL·I2}/Sp·ΔB2m (2)
式中:lg——磁芯氣隙長度cm
L——所需的電感值H
Ip——線圈中通過的電流峰值A
ΔBm——脈沖磁感應增量T
Sp——磁芯截面積cm2
一般地說,根據式(2)計算氣隙大小,也不會太困難。困難仍在於ΔBm值,僅是廠家的統計平均值,對於同一規格的磁芯,不同廠家也是不同的,所以,依據式(2)算出的lg,僅是個大概值,還須在實際中去反復修正,也就是再試湊。
磁芯尺寸確定了,氣隙長度也確定了,就可以確定需繞多少匝,才能達到所需的電感值L。
根據L=4μ·N2×10-9×A (3)
可得
式中:N——為所需的繞組匝數
A——磁芯的幾何形狀參數
要根據式(4)算出匝數,關鍵是要知道導磁率μ為多少,從廠家給的磁材手冊上查,μ值也只是個范圍。例如R2K磁芯,其初始導磁率實際上是在1800~2600之間,具體值得靠測量。測量磁參數的儀器,一般工廠是不具備的,於是要根據式(4)計算匝數就比較困難。尤其是在有氣隙的條件下,導磁率比無氣隙時下降了多少也是未知數。所以依據式(4)計算就更困難。一般是先假設μ,進行計算,算出匝數N,試繞好後測量L能否達到設計值,通常很難達到,則再另設μ值,再計算,這樣反復試湊下去,直到接近預定的L值結束。
以上就是根據已知電感量L,求磁芯尺寸,氣隙及繞組匝數的通用方法。
如果,設計一種鎮流器只計算一個電感值L,採用這種試湊計算也就算了,現在要面對市場,需要種種規格的鎮流電感,再這樣試湊,不僅時間上拖延了新品的開發進度,試制材料上也浪費很多。當然如果有電感值計算模擬軟體,就另當別論。
3 變通演算法
根據前面計算出的磁芯尺寸、氣隙長度,先繞制一匝數為No的電感,其實測電感值為Lo,則有
Lo=4μNo2×10-9×A (5)
令式(3)式(5)相除並整理後得:
式中:L——為要求的電感值
No——為已知的匝數
Lo——為已知的匝數下的電感值
這樣,對同一參數的磁芯,只要知道L、No、Lo三個參數,即可求出匝數N。
實際製作時我們先在磁芯上繞(環形磁芯可以直接繞,EI型磁芯可在骨架上繞)No=20匝,在電感儀上測出Lo,將此值代入式(6),即可求出在該磁芯上應繞的匝數N。
間隙的確定:
(1)間隙的作用
圖1及圖2中的曲線①為無間隙時磁芯的磁化曲線及導磁率μ與B的曲線,圖1及圖2中的曲線②為有氣隙時的相應曲線。
從圖1及圖2的曲線可看出,同一磁芯開了氣隙後,可使B—H曲線斜率降低,使磁芯飽和點右移,從而增加了磁芯抗直流磁化的能力。但氣隙的加入,又使導磁率下降,所以氣隙有個最佳值,即在電感線圈通過最大峰值電流時,磁芯不進入飽和,同時又不致使導磁率降得太低,因為從式(3)可知,在所需電感量一定時若導磁率降低勢必要增加線圈匝數,這是個矛盾。
(2)確定最佳氣隙
按該鎮流電感所通過的最大電流峰值Ip,利用直流磁化電源,和電感測試儀配套連接,使通入的直流電流達到Ip時,電感量下降不超過零電流時的10%,即認為磁芯已經到達最高Bm值,此時的間隙即為最佳氣隙長度。
如果通入Ip時,電感下降值超過10%,說明間隙小了些,可適當再加大點,如果在Ip時,電感不下降,說明間隙片大了點,應適當減小點,這樣,邊測邊改,十幾分鍾就確定了最佳氣隙長度,避免了利用式(2)計算氣隙時因Bm值不確定帶來的反復試湊的麻煩。
根據上述可歸結出電感值計算三步法,即在根據電路要求或燈電參數確定了鎮流電感值L後,可按下述三步進行:
①利用式(1)確定磁芯尺寸;
②用直流磁化電源和電感測試儀確定氣隙;
③利用公式(6)計算所需的匝數。
當然,這樣確定的鎮流電感值還要裝到電路里進行實驗確認。一般只需作簡單的匝數修正即可滿足設計要求,用這種變通法設計鎮流電感,繞開了對磁材磁性能指標如μ及Bs的准確了解,而能順利設計出需要的電感值。
4 應用效果
(1)我們在開發研製出的許多系列節能燈產品中所用的鎮流器電感,都是按上述三步法設計的,效果良好。
(2)利用變通計演算法在已知產品的電感值,磁芯尺寸及間隙厚度條件下,反求其繞線的匝數。
當有的電感繞組不能用測圈儀測量其匝數時,只好一圈一圈拆計數,對EI型磁芯還好拆,對於環形鐵芯拆起來較困難,尤其是小環、線細、匝數多的情況,現在利用變通演算法,只要設法在原電感上繞20~30匝線,再測出新繞電感值Lo代入式(6)即可求出該電感的實際匝數。
(3)利用變通計演算法控制環形鐵芯電感量的一致性。
在鐵芯卷繞及加工間隙時,由於操作工藝上的問題,會造成間隙厚度和形狀不一致,這樣,如按固定的匝數進行繞制,勢必造成各個環形電感值的很大差異,不符合設計要求。
為解決這個問題,一般採用寧肯多繞幾圈的辦法,在測量電感值時,再把多餘的圈數拆掉(當然拆幾圈比增加幾圈簡單一些)
我們在開始生產250W鈉燈鎮流器時,唯恐繞好後有的電感量不夠,就寧肯多繞十幾匝,結果逐個檢測電感量時,發現有的電感量基本接近設計值,而有的多繞了十幾匝,只好一個個地拆掉多餘的匝數,浪費了銅線也費了工時。
為此,我們專門設計了一個工裝,用此工裝結合LCR測試儀可直接對每個鐵芯進行Lo的測量,並用標簽貼在鐵芯上。工裝的No為30匝,測量一個批量後,用公式(6)計算,即知同一L值的鐵芯上應繞的匝數。
對於某一功率的鎮流器,L是已知的,如250W鈉燈鎮流電感,L一般為190mH左右,則:
這就把一個較復雜的計算問題簡化,交由生產線工人來操作。
公式是圖片,復制不過來,網址是:
http://www.kg114.com/jszl/zs/2009-11-19/11720.html
希望對您有幫助!