高頻變壓器磁芯 骨架在怎么選擇,怎么設計?
反激電源的變壓器設計時候當原邊感量計算好以后,這個時候就需要選擇磁芯,然后計算圈數(shù)了,磁芯的選擇對于大部的工程師都靠經(jīng)驗去選取的,當然可以在網(wǎng)上找到很多的關于多少功率與開關頻率所對應的磁芯,但是有很多的工程師可能會看到一些書上面用的Ap法去計算變壓。
很多剛學做電源的工程,對于Ap法是非常感興趣的,下面我們就基于Ap法是怎么來的進行推導下。
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來計算的,AP=AeXAw,對于磁芯的橫截面積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)臨界模式來計算的,我們以最大功率最小輸入電壓時變壓器工作在臨界模式來計算的。
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
整個變壓器Aw=Awp+Aws
那么這里需要計算出來原邊的Np、Ns、Ip_rms、Is_rms
計算出來了Np、Ns、Ip_rms、Is_rms后,我們就可以計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
又因為
化解后得到下面公式
因為變壓器在繞組的過程中,會有擋墻,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,一般磁芯的窗口利用率為0.4左右,我們這里選擇Kw=0.4
那么實際的Aw1=Aw÷0.4
知道了Aw后,就是需要計算Ap了,Ap=Aw×Ae
上面就計算出來了Ap的值了,Kw,Bmax,J都是固定值,所以不同的功率Pin與開關頻率fs,去值不同的Dmax等有關系,占空比如果在最低輸入電壓的時候可以選擇0.5左右,
代入到Ap里面可以計算出來實際的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)上面的公式計算出來了Ap后再去選擇所對應的磁芯。
確定好磁芯后,根據(jù)磁芯的橫截面積Ae值,可以計算出來變壓器的圈數(shù)
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