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高频变压器如何计算参数?

返回列表文章来源: 作者: 浏览:- 发表时间:2019-04-22 15:57 【

一、高频变压器电磁学计算公式推导:

  1.磁通量与磁通密度相关公式:

  Ф = B * S                    ⑴

  Ф  ----- 磁通(韦伯)

  B   ----- 磁通密度(韦伯每平方米或高斯)  1韦伯每平方米=104高斯

  S   ----- 磁路的截面积(平方米)

  B = H * μ                    ⑵

  μ  ----- 磁导率(无单位也叫无量纲)

  H   ----- 磁场强度(伏特每米)

     H = I*N / l                     ⑶

  I   ----- 电流强度(安培)

  N   ----- 线圈匝数(圈T)

  l   ----- 磁路长路(米)

2.电感中反感应电动势与电流以及磁通之间相关关系式:

 EL =⊿Ф / ⊿t * N             ⑷

 EL = ⊿i / ⊿t * L             ⑸

 ⊿Ф  ----- 磁通变化量(韦伯)

 ⊿i   ----- 电流变化量(安培)

 ⊿t   ----- 时间变化量(秒)

 N     ----- 线圈匝数(圈T)

 L     ------- 电感的电感量(亨)

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

联合⑴⑵⑶⑷同时可以推出如下算式:

 L =(μ* S )/ l * N2                   ⑻        

这说明在磁芯一定的情况下电感量与匝数的平正比(影响电感量的因素)

3.电感中能量与电流的关系:

 QL = 1/2 * I2 * L             ⑼

 QL  -------- 电感中储存的能量(焦耳) 

  I   -------- 电感中的电流(安培)

高频变压器

 L   ------- 电感的电感量(亨) 

4.根据能量守恒定律及影响电感量的因素和联合⑺⑻⑼式可以得出初次级匝数比与占空比的关系式:

  N1/N2 = (E1*D)/(E2*(1-D))      ⑽

  N1  -------- 初级线圈的匝数(圈)     E1  -------- 初级输入电压(伏特) 

  N2  -------- 次级电感的匝数(圈)     E2  -------- 次级输出电压(伏特)

二. 根据上面公式计算变压器参数:

  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:

  次级整流管选用shibu qing=100V正向电流(10A)的肖特基二极管两个,若初次级匝数比大则功率所承受的反压高,enen 匝数比小则功率管反低,这样就有下式:

  N1/N2 = VIN(max) / (VRRM * k  / 2)         ⑾

  N1 ----- 初级匝数     VIN(max)  ------  最大输入电压    k ----- 安全系数

  N2 ----- 次级匝数     Vrrm  ------  整流管最大反向耐压

  这里安全系数取0.9

  由此可得匝数比N1/N2  =  340/(100*0.9/2) ≌ 7.6

3. 计算功率场效应管的最高反峰电压:

  Vmax = Vin(max) + (Vo+Vd)/ N2/ N1              ⑿

  Vin(max)  -----  输入电压最大值           Vo ----- 输出电压 

  Vd    ----- 整流管正向电压

  Vmax = 340+(23.5+0.89)/(1/7.6)

  由此可计算高频变压器功率管承受的最大电压: Vmax ≌ 525.36(V)

 

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