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高频变压器如何计算每伏匝数

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  电源效率k:一般取75~85%。低电压(5V 以下)输出时,效率可取75%,高压(12V 以上)输出,效率

  对于宽范围交流输入(85~265Vac),C1/Po 的比例系数取2~3,即每输出1W 功率,对应3uF 电容量

  对于 100V/115V 交流固定输入,C1/Po 的比例系数取2~3,即每输出1W 功率,对应3uF 电容量

  对于 230V±35V 交流固定输入,C1/Po 的比例系数取1,即每输出1W 功率,对应1uF 电容量

  若采用 100V/115V 交流倍压输入方式,需两只容量相同的电容串联,此时C1/Po 的比例系数取2

  也可以由要求的直流输入电压最小值Vimin 来反推需要的输入滤波电容Cin 的精确值:

  对于宽范围交流输入(85~265Vac),初级感应电压Vor 取135V

  高温大电流下二极管钳位电压要高于标称值,所以选用 TVS 钳位电压Vb=1.5Vor

  对于宽范围交流输入(85~265Vac),钳位二极管反向击穿电压Vb 取200V

  对于100V/115V 交流固定输入,钳位二极管反向击穿电压Vb 取90V

  对于230V±35V 交流固定输入,钳位二极管反向击穿电压Vb 取200V

  当功率开关管关断而次级电路处于导通状态时,次级电压会感应到初级上,感应电压Vor 就与Vi 叠加后加

  到开关管漏极上,与此同时初级漏感也释放能量,并在开关管漏极上产生尖峰电压VL。必须给初级增加钳

  位保护电路来吸收尖峰电压的瞬间能量,使Vi+Vor+VL 低于开关管漏源的击穿电压Vdsbr。

  6. 确定最大占空比Dmax:典型值为67%,在输入电压最小值Umin 时得到

  Krp=1:Ir=Ip,电流从0 开始上升到峰值Ip,再迅速降到0,为不连续工作模式,存储在高频变压器中的能

  Krp1:IrIp,三绕组变压器的容量比电流从一定幅度开始上升到峰值Ip,然后又迅速回0,为连续工作模式,存储在高频变压器

  Krp=0:Ir=0,为理论上的极端连续模式,此时初级电感量Lp 为无穷大,初级开关电流为矩形。

  Krp 较小,意味着更为连续的工作模式和较大的初级电感量,且初级的Ip 和Irms 值较小,此时可选用较

  小功率的MOSFET,但要用较大尺寸的高频变压器;Krp 较大,表示连续度较差,此时须采用较大功率

  的MOSFET,但可配尺寸较小的高频变压器。在输入电压和输出功率相同时,连续模式的初级电感量大约

  是不连续模式的4 倍。设计成连续模式,初级电路中的交流成分要比不连续模式少,可减小MOSFET 和

  对于宽范围交流输入(85~265Vac),Krp 最小值(连续模式)0.4,最大值(不连续模式)1.0

  对于100V/115V 交流固定输入,Krp 最小值(连续模式)0.4,最大值(不连续模式)1.0

  对于230V±35V 交流固定输入,Krp 最小值(连续模式)0.6,最大值(不连续模式)1.0

  一般可从连续模式时的最小值选起,在迭代计算过程中逐渐增大Krp 值,但不能超过最大值。

  这是因为高温时极限电流最小值会减小10%,为使器件有更高的可靠工作范围而留余量。

  Cxt 是漏极电路结点的等效电容,即高频变压器初级绕组的分布电容,带Cxt 的乘积项代表当交流输入电压

  较高时,由于Cxt 在每个开关周期开始时泄放电荷而引起的开关损耗,用Pcxt 表示

  输入新的Krp 值,从最小值开始迭代,直到Krp=1.0,检查Ip 值是否符合要求

  12. 计算高频变压器的初级电感量Lp(uH):一般Z 取0.5,k=0.8

  高频变压器的最大承受功率Pm与磁芯截面积Sj(cm2)之间的关系: j m S = 0.15 P

  依据计算出的磁芯截面积 Sj(cm2),通过查找磁芯的规格书来选择最适合的磁芯,一般可按下表:

  小型化开关电源可选低成本的EE 或EI 型(二者截面积相同)磁芯;多路输出宜采用EFD 型磁芯,因为

  能提供较大的窗口以便容纳多个次级绕组;大功率开关电源适配ETD 型(圆中心柱)磁芯;一般不用环

  Ns=(Vo+Vf1)Kns 取大整数其中:Vf1 为输出二极管的正向压降

  为减小漏感,初级层数一般取 d=2,在计算过程中也保证1d2,否则要用包裹次级的绕法

  = 其中:Ns 为此路匝数,Vo1 为此路输出电压,Vf1 为此路整流管导通压降

  19. 计算反馈绕组匝数Nf:Vfb 为反馈绕组需要的输出电压,Vf2 为反馈回路整流二极管的正向压降

  若J4A/mm2,宜选用较细的导线和较小的磁芯骨架,以使J4A/mm2,也可适当增加Np 的匝数

  若符合 4A/mm2J10A/mm2,则在线规表中选用接近的较大直径线. 计算并验证磁芯中的最大磁通密度Bm:

  若 Bm0.3T,则需增加磁芯的很截面积或增加初级匝数,使Bm 在0.2~0.3T 之间

  23. 计算磁芯的气隙宽度t:单位mm,不留间隙时的等效电感Al=2.4uH/匝匝

  气隙应加在磁芯的磁路中心处,且大于 0.051mm,若小于此值,需增大磁芯尺寸或增加Np

  气隙在0.2~0.4 之间最佳,气隙过大会使漏感增加,造成开关管漏极上的尖峰电压VL 过高

  试制时可逐渐增大气隙,安装上线圈测初级电感和漏感,漏感要小于 3%Lp,达到要求后定型

  当Dsm0.4mm 时,应采用0.4mm 双线并绕。双线并绕可改善趋肤效应,减小漏感。

  对于多路输出时,也依照上面参数和公式分别计算出每路的峰值电流、有效电流、线. 计算次级整流管的最高反向峰值电压:对多路输出要算出每路的整流管反向峰值电压

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