高频变压器的线圈匝亚搏在线官网数和线径计较步调先容

2021-09-27 21:59:59

  一、高频变压器简介

  高频变压器是事情频率高出中频(10kHz)的电源变压器,主要用于高频开关电源中作高频开关电源变压器,也有用于高频逆变电源和高频逆变焊机中作高频逆变电源变压器的。按事情频率坎坷,可分为几个档次:10kHz- 50kHz、50kHz-100kHz、100kHz~500kHz、500kHz~1MHz、10MHz以上。

  高频变压器是作为开关电源最主要的构成部门。开关电源中的拓扑布局有许多。好比半桥式功率转换电路,事情时两个开关三极管轮番导通来发生100kHz的高频脉冲波,然后通过高频变压器举办变压,输出交换电,高频变压器各个绕组线圈的匝数比例则抉择了输出电压的几多。典范的半桥式变压电路中最为显眼的是三只高频变压器:主变压器、驱动变压器和帮助变压器(待机变压器),每种变压器在国度划定中都有各自的权衡尺度,好比主变压器,只要是200W以上的电源,其磁芯直径(高度)就不得小于35mm。而帮助变压器,在电源功率不高出300W时其磁芯直径到达16mm就够了。

  二、高频变压器事情道理

  高频变压器是作为开关电源最主要的构成部门。开关电源一般回收半桥式功率转换电路,事情时两个开关三极管轮番导通来发生100kHz的高频脉冲波,然后通过高频变压器举办降压,输出低电压的交换电,高频变压器各个绕组线圈的匝数比例则抉择了输出电压的几多。

  高频电源变压器发生电磁滋扰的主要原因尚有磁芯之间的吸力和绕组导线之间的斥力。这些力的变革频率与高频电源变压器的事情频率一致。因此,事情频率为100khz阁下的高 频电源变压器,没有非凡原因是不会发生20khz以下音频噪声的。

  三、高频变压器设计道理

  在高频变压器设计时,变压器的漏感和漫衍电容必需减至最小,因为开关电源中高频变压器传输的是高频脉冲方波信号。在传输的瞬变进程中,漏感和漫衍电容会引起浪涌电流和尖峰电压,以及顶部振荡,造成损耗增加。凡是变压器的漏感,节制为低级电感量的1%~3%。

  低级线圈的漏感----变压器的漏感是由于低级线圈和次级线圈之间,层与层之间,匝与匝之间磁通没有完全耦合而造成的。

  漫衍电容----变压器绕组线匝之间,同一绕组的上、基层之间,差异绕组之间,绕组与屏蔽层之间形成的电容称为漫衍电容。

  低级绕组----低级绕组应放在最里层,这样可使变压器低级绕组每一匝用线长度最短,从而使整个绕组的用线为最少,这有效地减小了低级绕组自身的漫衍电容。

  次级绕组----低级绕组绕完,要加绕(3~5)层绝缘垫衬再绕制次级绕组。这样可减小低级绕组和次级绕组之间漫衍电容的电容量,也增大了低级和次级之间的绝缘强度,切合绝缘耐压的要求。

  偏压绕组----偏压绕组绕在低级和次级之间,照旧绕在最外层,亚搏彩票平台,和开关电源的调解是按照次级电压照旧低级电压举办有关。

  四、高频变压器线径计较

  高频变压器线径简直定按照公式D=1.13(I/J)^1/2可以计较出来,J是电流密度,差异的取值计较出的线径差异。由于高频电流在导体中会有趋肤效应,所以在确定线经时还要计较差异频率时导体的穿透深度。

  穿透深度公式:d=66.1/(f)^1/2

  假如计较出的线径D大于两倍的穿透深度,就需要回收多股线或利兹线。

  譬喻:1A电流,频率100K.假设电流密度取4A/mm^2

  D=1.13*(1/4)^1/2=0.565mm Sc=0.25mm^

  d=66.1/(f)^1/2=66.1/(100000)^1/2=0.209mm

  2d=0.418mm

  回收0.4mm的线,单根0.4的截面积Sc=0.1256mm^2。2根0.4的截面积Sc=0.1256*2=0.2512mm^2

  可以看出回收2*0.4的方案可以满意计较的要求。

  五、高频变压器匝数计较   1、电磁学计较公式推导:

  1)磁通量与磁通密度相关公式:

  Ф = B * S ⑴

  B = H * μ ⑵

  H = I*N / l ⑶

  2)电感中反感到电动势与电流以及磁通之间相关干系式:

  EL =⊿Ф / ⊿t * N ⑷

  EL = ⊿i / ⊿t * L ⑸

  由上面两个公式可以推出下面的公式:⊿Ф / ⊿t * N = ⊿i / ⊿t * L 变形可得:N = ⊿i * L/⊿Ф

  再由Ф = B * S 可得下式:N = ⊿i * L / ( B * S ) ⑹

  且由⑸式直接变形可得:⊿i = EL * ⊿t / L ⑺

  连系⑴⑵⑶⑷同时可以推出如下算式:L =(μ* S )/ l * N2 ⑻

  这说明在磁芯必然的环境下电感量与匝数的平方成正比(影响电感量的因素)

  3)电感中能量与电流的干系:QL = 1/2 * I2 * L ⑼

  4)按照能量守恒定律及影响电感量的因素和连系⑺⑻⑼式可以得出初次级匝数比与占空比的干系式:

  N1/N2 = (E1*D)/(E2*(1-D)) ⑽

  2、按照上面公式计较变压器参数:

  1) 高频变压器输入输出要求:

  输入直流电压:200--- 340 V

  输出直流电压:23.5V

  输出电流:2.5A * 2

  输出总功率:117.5W

  2)确定初次级匝数比