高频开关电源中隔离降压式DC/DC变换器的制作方法
ΔU2是变压电感器生产厂家器次级绕组电阻压降和整流管压降之和(V)。
5)计算初级电流有效值I1
忽略励磁电流等影响因素功率电感器,初级电流有效值I1按单向脉冲方波的波形来计算:I1=·I2(5)
6)计算去磁绕组电流有效值IH
去磁绕组电流约与磁化电流相同,约为初级电流有效值的5%~10%,即
IH≈(0.05~0.1)·I1(6)
7)计算变压器输入功率P1与输出功率P2
模压电感器P1=Up1·I1(7)P2=∑(Up2·Ip2·)(8)
8)确定磁芯尺寸[7]
首先确定铜耗因子Z,Z的表达式为Z=1.96×(9)
式中:τ是环境温度(℃);
Δτ是变压器温升(℃)。
然后计算脉冲磁感应增量ΔBm,
ΔBm=KB·Bm(10)
式中:KB是磁感应强度系数;
Bm是磁芯材料最大工作磁感应强度(T)。
对于R2K铁氧体磁芯,最大工作磁感应强度是0.3T。磁感应强度系数KB可以从图2所示的磁感应强度系数曲线图得出,它取决于输出功率P2(W),工作频率f(kHz)和变压器平均温升Δτ(℃)。
变压器所需磁芯结构常数Y由下式确定Y=(11)
式中:Y是变压器所需磁芯结构常数(cm5);
q是单位散热表面功耗(W/cm2),q可以从温升和q值关系曲线中得出,如果环境温度为25℃,变压器温升为50℃,对应的q值为0.06。
图2磁感应强度系数
计算出Y之后,选择磁芯结构常数Yc≥Y的磁芯,然后从磁芯生产厂商提供的资料中查出变压器散热表面积St(cm2),等效截面积Ae(cm2)等磁芯参数,或者自行设计满足结构常数的磁芯。
9)计算初级绕组匝数(N1)[7]N1=·104(12)
10)计算次级绕组匝数NiNi=N1(i=2,3,4…)(13)
塑封电感式中:Upi是次级各绕组输出电压幅值(V)。
11)计算去磁绕组匝数
对于采用第三绕组复位的正激变换器,复位绕组的匝数越多,最大占空比越小,开关管的电压应力越低,但是最大占空比越小,变压器的利用率越低。故需综合考虑最大占空比和开关管的电压应力,一般选择去磁绕组匝数(NH)和初级绕组匝数相同,即
NH=N1(14)
需要注意的是,应该确保初级绕组和去磁绕组紧密耦合。
2.3确定导线规格
1)计算变压器铜耗Pm
根据变压器平均温升确定变压器总损耗,减去磁芯损耗即得出铜耗,再根据铜耗来计算电流密度。计算铜耗应该在磁芯规格确定之后进行。
Pm=q·St-Pb·Gc(W)(15)
式中:St是变压器表面积(cm2);
Pb是在工作磁感应强度和频率下单位质量的磁芯损耗(W/kg);
Gc是磁芯质量(kg)。
在实际计算中,铜耗可以按总损耗的一半处理。
2)计算铜线质量Gm
Gm=8.9·lm·SW·Km(kg)(16)
式中:lm是线圈平均匝长(cm);
SW是磁芯窗口面积(cm2);
Km是铜线窗口占空系数,定义为绕组净可绕线空间与导线截面积之比。
计算铜线占空系数时应根据不同情况选取适当值,一般选取范围在0.25~0.4之间,采用多股并绕时应选取较小值。
3)计算电流密度JJ=(A/mm2)(17)
4)计算导线截面积Smi和线径diSmi=(mm2)(18)di=1.13·(mm)(19)
式中:Ii是各绕组电流有效值(A)。
计算所需导线直径时,应考虑趋肤效应的影响。当导线直径大于2倍趋肤深度时,应尽可能采用多股导线并绕。采用n股导线并绕时,每股导线的直径din按下式计算。din=(mm)(20)
铜线的趋肤深度Δ有以下经验公式Δ=(mm)(21)
如果采用多股导线并绕,导线的股数太多,可以采用铜箔。在使用铜箔时,铜箔的厚度应该小于两倍的趋肤深度,铜箔的截面积必须大于该绕组导线所需的截面积。
在计算完毕后,校验窗口尺寸,计算分布参数,校验损耗和温升等。
3应用一体成型电感器实例
设计一个用于输入为48V(36~72V),输出为2.2V、20A的正激变换器的高频开关电源变压器,工作频率是200kHz,最大占空比为0.45,采用第三绕组复位,铜线的趋肤深度为Δ=0.148mm。按照上述设计方法,设直流电感器计的高频开关电源变压器如下:
磁芯规格EFD20,磁芯材料为3F3,Ae=31.0mm2,Philips;平面变压器厂家 | 平面电感厂家
录音机电源要求DC in 12V 300毫安 ,请教高手怎么我的录音机是TASCAM DR-680 电源要求DC in 12V 300毫安 ,由于日常使用8节5号电池使用时长有所限制,在外采声音录制中经常需要更换电池,请教高手怎么配置便携外挂电池,来长时间(6-8)小时满足使用需求。 谢谢!用3个3.7V的锂电池串联起来就可以了,或者是用一个12V的铅酸蓄电池也可以 本帖最后由 jjjyufan 于 2015-5-5 17:22 编辑 买一些
哪位高手知道这个电压放大电路啥原理?
这个电路是你自己设计的吗?感觉怪怪的呀,你把那个运放的型号给下,还有就是+180V那个网络是180V吗?介绍下应用
dspic33fj128mc804的PWM1波设置影响了uart,求解只要一使能PWM1,串口的的输出端就出现2.5us宽的脉冲,频率好像和pwm设置的有关系。
而且pwm波的波形不是很正常,不是正常的方波,一个周期里会有两次低电平,下面图即为波形,不知道