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高頻變壓器磁芯 骨架在怎么選擇,怎么設(shè)計(jì)?


高頻變壓器磁芯 骨架在怎么選擇,怎么設(shè)計(jì)?

反激電源的變壓器設(shè)計(jì)時(shí)候當(dāng)原邊感量計(jì)算好以后,這個(gè)時(shí)候就需要選擇磁芯,然后計(jì)算圈數(shù)了,磁芯的選擇對(duì)于大部的工程師都靠經(jīng)驗(yàn)去選取的,當(dāng)然可以在網(wǎng)上找到很多的關(guān)于多少功率與開關(guān)頻率所對(duì)應(yīng)的磁芯,但是有很多的工程師可能會(huì)看到一些書上面用的Ap法去計(jì)算變壓。


很多剛學(xué)做電源的工程,對(duì)于Ap法是非常感興趣的,下面我們就基于Ap法是怎么來的進(jìn)行推導(dǎo)下。


首先Ap法就是根據(jù)磁芯的橫截面積Ae與繞線的窗口面積Aw來計(jì)算的,AP=AeXAw,對(duì)于磁芯的橫截面積Ae與繞線窗口面積Aw是可以在磁芯規(guī)格書里面查到的。有很多的磁芯規(guī)格書也是直接給出Ap值的,

首先反激變壓器是根據(jù)臨界模式來計(jì)算的,我們以最大功率最小輸入電壓時(shí)變壓器工作在臨界模式來計(jì)算的。




變壓器原邊峰值電流Ipk

原邊圈數(shù)Np 副邊圈數(shù)Ns

Ip_rms為原邊繞組的有效值電流

Is_rms為副邊繞組的有效值電流

J繞組電流密度6A/mm^2 Vor反射電壓

Kw為磁芯繞線窗口的利用率0.4

原邊繞組占用的窗口面積



副邊繞組占用的窗口面積



整個(gè)變壓器Aw=Awp+Aws

那么這里需要計(jì)算出來原邊的Np、Ns、Ip_rms、Is_rms

計(jì)算出來了Np、Ns、Ip_rms、Is_rms后,我們就可以計(jì)算原邊繞組與副邊繞組所占用的窗口面積Aw



把上面的Np、Ns、Ip_rms、Is_rm代入到下面的公式。


代入后得到了公式


又因?yàn)?/p>


化解后得到下面公式


因?yàn)樽儔浩髟诶@組的過程中,會(huì)有擋墻,絕緣膠帶,線與線之間的空隙等,我們磁芯的窗口利用率是不能到100%,根據(jù)的部分工程師的經(jīng)驗(yàn),一般磁芯的窗口利用率為0.4左右,我們這里選擇Kw=0.4

那么實(shí)際的Aw1=Aw÷0.4


知道了Aw后,就是需要計(jì)算Ap了,Ap=Aw×Ae


上面就計(jì)算出來了Ap的值了,Kw,Bmax,J都是固定值,所以不同的功率Pin與開關(guān)頻率fs,去值不同的Dmax等有關(guān)系,占空比如果在最低輸入電壓的時(shí)候可以選擇0.5左右,


代入到Ap里面可以計(jì)算出來實(shí)際的Ap法


從上面的公式里面可以得出,功率越的磁芯選擇越大,頻率越大,磁芯的選擇越小。

根據(jù)上面的公式計(jì)算出來了Ap后再去選擇所對(duì)應(yīng)的磁芯。

確定好磁芯后,根據(jù)磁芯的橫截面積Ae值,可以計(jì)算出來變壓器的圈數(shù)

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