应用领域：
?逆变焊机电源
?通讯电源
?高频感应加热电源
? UPS电源
?激光电源
?电解电镀电源
性能特点：
?高饱和磁感应强度----有效缩小变压器体积
?高导磁率、低矫顽力-提高变压器效率、减小激磁功率、降低铜损
?低损耗-降低变压器的温升
?优良的温度稳定性-可在-55~130℃长期工作
铁基纳米晶铁芯与铁氧体铁芯基本磁性能对比
纳米晶铁芯铁氧体铁芯基本参数
饱和磁感强度Bs 1.25T 0.5
剩余磁感Br（20KHz） <0.20 0.2
铁损（20KHz/0.2T）（W/Kg） <3.4 7.5
铁损（20KHz/0.5T）（W/Kg） <30 —
铁损（50KHz/0.3T）（W/Kg） <40 —
磁导率（20KHz）（Gs/Oe） >20,000 2,000
矫顽力Hc(A/m) <1.60 6
饱和磁致伸缩系数（×10－6） <2 4
电阻率(μΩ.cm) 80 106
居里温度(℃) 560 <200
铁芯叠片系数 >0.70 —
纳米晶主变铁芯一代产品
安泰非晶生产的第一代逆变主变压器铁芯,带材厚度30μm，适合20KHz条件下工作。磁芯设计最大功率=重量最小值x10
产品规格
铁芯尺寸保护盒尺寸
有效截面
积
磁路长
度
重量最小
值
建议适用焊机
电流
od(mm)
id
(mm)
ht(mm)
OD
(mm)
ID
(mm)
HT
(mm)
(cm2) (cm) （g）（A）
ONL-503220 50 32 20 53 28 23 1.35 12.8 125 120, 140, 160 ONL-644020 64 40 20 66 37 23 1.68 16.3 200 160, 180 ONL-704020 70 40 20 73 38 24 2.16 17.3 270 180, 200 ONL-704025 70 40 25 72 37 28 2.63 17.3 330 180, 200 ONL-755025 * 75 50 25 77 47 28 2.19 19.6 310 180, 200 ONL-805020 80 50 20 82 46 23 2.1 20.4 300 160, 180, 200 ONL-805 025 80 50 25 85 44 30 2.63 20.4 390 200, 250, 300 ONL-1006020 100 60 20 105 56 23 2.8 25.1 510 315, 350, 400 ONL-1056030 105 60 30 110 56 35 5.06 25.9 945 315, 350, 400 ONL-1206030 120 60 30 125 57 35 6.3 28.3 1280 400, 500, 630 ONL-1206040 * 120 60 40 125 57 45 8.4 28.3 1710 500, 630 ONL-1207020 120 70 20 125 67 25 3.5 29.8 750 350, 400, 500 ONL-1207025 120 70 25 125 67 30 4.38 29.8 940 315, 350, 400 ONL-1207030 120 70 30 125 67 35 5.25 29.8 1130 500, 630, 800 ONL-1207040 * 120 70 40 125 67 45 7 29.8 1500
500, 630,
800,
ONL-1308040 130 80 40 136 76 45 7 33 1660 500, 630, 800 ONL-17011050 * 170 110 5 0 176 104 56 10.5 43.96 3320
1000, 1250,
1600
注：可以根据用户要求提供其它规格的铁芯。
纳米晶主变铁芯二代产品
相比一代逆变主变压器铁芯，二代铁芯减小了发热量，在同等工作条件可以选择更加小型化的铁芯，满足焊机行业轻量化、小型化的发展要求。
在相同的铁芯尺寸下，同体积的二代铁芯与一代铁芯相比性能可提高约10%-25%；可参考一代产品列表中的建议焊机电流推算出二代铁芯的近似选型。
产品规格
铁芯尺寸
保护盒尺寸有效截面积磁路长度重量最小值od(mm) id(mm) ht(mm) OD(mm) ID (mm)
HT
(mm)
(cm2) (cm) (g) ONL-503220 50 32 20 53 28 23 1.4 12.8 130
ONL-644020 64 40 20 66 37 23 1.87 16.3 220
ONL-704020 70 40 20 73 38 24 2.34 17.3 290
ONL-704025 70 40 25 72 37 28 2.81 17.3 350
ONL-805020 80 50 20 82 46 23 2.34 20.4 340
ONL-805025 80 50 25 85 44 30 2.81 20.4 410
ONL-1005025 100 50 25 105 44 30 4.69 23.5 795
ONL-1006020 100 60 20 105 56 23 3 25.1 540
ONL-1056030 105 60 30 110 56 35 5.06 25.9 945
ONL-1206030 120 60 30 125 57 35 6.75 28.3 1350 ONL-1207020 120 70 20 125 67 25 3.75 29.8 805
ONL-1207025 120 70 25 125 67 30 4.69 29.8 1005 ONL-1207030 120 70 30 125 67 35 5.62 29.8 1205 ONL-1308040 130 80 40 136 76 45 7.2 33 1700 ONL-1308050 130 80 50 136 76 55 9 33 2100
注：可以根据用户要求提供其它规格的铁芯。
非晶电抗器C型铁芯
应用领域
广泛应用于高频大功率开关电源及太阳能逆变器中的输出滤波电抗器及电
感铁芯。
性能特点
用铁基非晶带材制造，具有高饱和磁感应强度、高磁导率、低损耗（是硅钢片的1/5-1/10）、低矫顽力和良好的温度稳定性。
CFCC系列
铁芯编码
铁芯尺寸
计算参数
Wa Ap lm Ac
(g) a
(mm)
±
b
(mm)
c
(mm)
d
(mm)
±
e
(mm)
±
f
(mm)
±(cm2) (cm4) (cm) (cm2)
CFCC-4 9 0.5 10 32.8 15 0.5 28 1.5 50.8 1.25 3.3 3.6 12.2 1.11 99 CFCC-6.3 10 0.5 11 33 20 0.5 31 1 53 2 3.6 5.8 12.8 1.6 150 CFCC-8 11 0.8 13 30 20 0.5 35 1 52 2 3.9 7 13 1.8 170 CFCC-10 11 0.8 13 40 20 0.5 35 1 62 2 5.2 9.4 15.4 1.8 200 CFCC-16A 11 0.8 13 40 25 0.5 35 1 62 2 5.2 12 15.1 2.3 250 CFCC-16B 11 0.8 13 50 25 0.5 35 1 72 2 6.5 15 17 2.3 280 CFCC-20 11 0.8 13 50 30 0.5 35 1 72 2 6.5 17.6 17.5 2.7 340 CFCC-20F 11 0.5 13.8 52.5 30 0.5 35.8 1 74.5 2 7.2 19.6 17.7 2.7 345 CFCC-20G 11 0.8 13 50 40 0.5 35 1 72 2 6.5 23.5 17 3.6 450 CFCC-25 13 0.8 15 56 25 0.5 41 1 82 2 8.4 22.7 19.6 2.7 380 CFCC-32 13 0.8 15 56 30 0.5 41 1 82 2 8.4 26.9 20 3.2 460
CFCC-32B 13 0.8 15.5 57 30 0.5 41.5 1 83 2 8.4 26.9 19.4 3.2 460 CFCC-40 13 0.8 15 56 35 0.5 41 1 82 2 8.4 31.1 19.9 3.7 530 CFCC-50 16 1 20 70 25 0.5 52 1 102 3 14 46.2 24.9 3.3 590 CFCC-63 16 1 20 70 30 0.5 52 1 102 3 14 54.6 25.3 3.9 710 CFCC-80 16 1 20 70 40 1 52 1 102 3 14 72.8 25.4 5.2 950 CFCC-80E 16 1 20 68 40 1 52 1 100 2 14 74 24 5.3 950 CFCC-100 16 1 20 70 45 1 52 1 102 3 14 82.6 25 5.9 1060 CFCC-100A 16 0.8 21 70 45 1 53 1 102 3 14.7 86.8 24.6 5.9 1100 CFCC-125 19 1 25 83 35 1 63 1 121 3 20.8 112.1 30.2 5.4 1170 CFCC-155 23.7 1 24.5 77 40 1 72.4 1 125.4 2 19.5 155.3 27.9 8 1630 CFCC-160 19 1 25 83 40 1 63 1 121 3 20.8 135.2 28.5 6.5 1330 CFCC-200 19 1 25 83 50 1 63 1 121 3 20.8 162.2 29.8 7.8 1670 CFCC-250 19 1 25 90 60 1 63 1 128 3 22.5 209.3 31.4 9.3 2100 CFCC-320 22 1 35 85 50 1 79 1 129 4 29.8 267.8 32.5 9 2170 CFCC-400 22 1 35 85 65 1 79 1 129 4 29.8 348.1 33.6 11.7 2820 CFCC-500 25 1 40 85 55 1 90 1 135 4 34 384.2 35.6 11.3 2900 CFCC-630 25 1 40 85 70 1 90 1 135 4 34 486.2 35.6 14.3 3670 CFCC-800A 25 1 40 85 85 1.5 90 1 135 4 34 591.6 35.6 17.4 4450 CFCC-800B 30 1 40 95 85 1.5 100 1 155 4 38 798 39.3 21 5930 CFCC-1000 33 1 40 105 85 1.5 106 1 171 5 42 966 42.7 23 7060
CFCC系列磁化曲线
CFCC-10 Magnetization Curves
CFCC-16 Magnetization Curves
CFCC-20 Magnetization Curves
CFCC-25 Magnetization Curves
CFCC-32 Magnetization Curves
CFCC-40 Magnetization Curves
CFCC-63 Magnetization Curves
CFCC-125 Magnetization Curves
CFCC-160 Magnetization Curves
材料特性
CFC 系列
铁芯编码
铁芯尺寸计算参数a
(mm) ±
b
(mm)
c
(mm)
d
(mm)
±
e
(mm)
±
f
(mm)
±
lm
(cm)
Ac
(cm
2
)
Wa
(cm
2
)
Ap
(cm
4
)
(g)
CFC-0310******** 8 0.5 14 31 40 0.5 30 0.5 47 2 11.5 2.6 4.3 11.3 230 CFC-032017010040 10 0.5 17 32 40 0.5 37 0.5 52 2 12.9 3.2 5.4 17.4 330 CFC-040028012030 12 0.8 28 40 30 0.5 52 1 64 2 17.4 2.9 11.2 32.5 360 CFC-0580******** 10 0.5 20 58 40 0.5 40 1 78 2 18.7 3.2 11.6 37.1 500 CFC-060030012020 12 0.8 30 60 20 0.5 54 1 84 2 21.8 1.9 18 34.2 340 CFC-060030012020* 16 0.5 27 56 24 0.5 59 1 90 1 21.8 3.1 15.1 46.9 340 CFC-060030020040 20 1 30 60 40 0.5 70 1 100 2 24.3 6.4 18 115.2 1200 CFC-0770******** 20 1 35 77 20 0.5 75 1 117 3 28.7 3.2 27 86.2 700 CFC-0770********* 26.5 0.5 32 74 24.5 0.5 85 1 131 2 28.7 4.6 23.7 108.9 880 CFC-078025015040 15 0.8 25 78 40 0.5 55 1 108 2 25.3 4.8 19.5 93.6 950 CFC-080040013020 13 0.8 40 80 20 0.5 66 1 106 2 28.1 2.1 32 67.2 440 CFC-0840******** 22 1 35 84 25 0.5 79 1 128 3 30.7 4.4 29.4 129.4 1000 CFC-0840********* 29.4 0.5 32.5 79.5 30 0.5 91.3 1 139.5 1 30.7 6 25.8 155 1300 CFC-088045026030 26 1 45 88 30 0.5 97 1 140 4 34.8 6.2 39.6 245.5 1800 CFC-088045026030* 31.5 0.5 41 84 35 0.5 104 1 150.4 1 34.8 8.2 34.4 282.4 1850 CFC-088045026040 26 1 45 88 40 0.5 97 1 140 4 34.8 8.3 39.6 328.7 2200 CFC-088045026040* 31.5 0.5 41 84 45.2 0.5 104 1 150.4 1 34.8 10.6 34.4 365.1 2400 CFC-113050032040 32 1 50 113 40 0.5 114 1 177 4 42.7 10.2 56.5 576.3 3300 CFC-113050032040* 37.5 0.5 45 107 44 0.5 120 1 188 1 42.7 12.7 48.2 611.5 3500 CFC-113050040040 40 1 50 113 40 0.5 130 1 193 4 45.2 12.8 56.5 723.2 4500 CFC-130050040050 40 1 50 130 50 1 130 1 210 4 48.6 16 65 1040 6200 注：可以根据用户要求提供其它规格的铁芯。
典型C型铁基非晶铁芯绕线电感参数
变压器设计方法：
电感磁芯选材：
铁基纳米晶铁芯与铁氧体等。
电感设计方法及案例：
第一步：确定匝比。
设：AC3800x1.4=532V，电源最终输出电压56V（48~67V）
考虑拉偏，设+/-20%,则电压为：425.6V~638.4V。
电源最终输出电压56V（48~67V），f=20Khz。
在最小输入电压状态下能输出的最高电压。则匝比等于：
T=Vmin/V op
Vmin最小输入电压。
Vop次级整流滤波输出电压。
考虑：1、输出脉动电压值Vm=V out+V out*10%。
2、整流管压降一般为Vd=1.2~1.4V。
3、输出电感压降取Vl=0.2~0.5V。
4、整流输出端占空比设D=0.8
则：Vop=（Vm+Vd+Vl）/D=(73.7+1.4+0.2)/0.8=94V
则匝比为T=425.6V/94V=4.5
预计最低输入电压425.6v时变压器副级输出电压为：425.6/4.5=94.5V。
第二步：选择磁芯及确定磁芯参数。
1、选用非晶磁芯为例，根据磁芯重量g选择磁芯输出功率，频率在20KHz时
1g出10W功率。根据上表可以选用合适的磁芯。例如10KW是选用2付ONL-1006020铁基纳米晶磁芯，重量2*510g，则功率大概就是10KW。有效截面积Ac=2*2.8=5.6cm2；Bmax 取10000G。
2、选用铁氧体时Bmax取1800~2500G
第三步：计算初级匝数Npir
其中Vin取最高输入电压Vin-max。
则：
Npir=638.4x100000000/4x20x1000x10000x5.6=14.25
可以考虑取18~22匝。
第四步：确定副边匝数。
注意两点原则：
1、采用铁氧体E型磁芯是匝数可以考虑匝数少点。例如2匝。
2、采用环形非晶磁芯匝数可以多取几匝均匀分布到圆环上。推荐3~5匝。
Ns=Npir*（V op/Vin-min）=22*（94/425.6）=4.8
取整，副边匝数取5匝。
第五步：变压器原边副边线径选择。
原边线径计算：
原边电流有效值Irms=1.4*Pout（常带最大输出功率）/Vin-min（最小输入电压
Irms=1.4*48V*150A/425.6V=23.68A
一般情况保守设计高温导线1mm2通过5-6A电流。
原边线径=23.6/5=3.9~4.7mm2 可取4mm2
副边线径计算：
副边有效电流Irms=0.632*Iout（输出最大电流）
=0.632*150A=94.8A
一般情况保守设计高温导线1mm2通过5-6A电流。
副边线径=94.8/5=15.8~18.9mm2 取18mm2
驱动脉冲变压器设计
电感磁芯选材：
铁基纳米晶铁芯与铁氧体等。
电感设计方法：
案例：
其设计公式与功率变压器设计类似Vin为驱动电压值，例如功率管驱动电压为15V 则：
选用铁基纳米晶铁芯ON-201210 Ac=0.2629cm2
Npri=15*100000000/4*20*1000*10000*0.2629=7.1
取Npri为13匝。
谐振电感设计及谐振电容计算
电感磁芯选材：
电感设计方法：
案例：
输出储能电感设计
电感磁芯选材：
铁硅铝（Kool Mμ）、钼坡莫合金、高磁通、铁硅合金或铁氧体，选择合适的磁芯尺寸，包括形状和大小；选择时要注意绕制上的考量，比如电流密度、绕线的长短和匝数；选择时要兼顾性能和成本。
电感设计方法：
Lmin={Vomin*(Vs-Vomin)}/4*f*Iomin*Vs
Lmin：最小电感量，工程实践取该值得1.5-2倍。单位H。
Vomin:输出最小电压V。
Vs：变压器次级最大输出电压V。
f：电源开关频率Hz。
Iomin：流过电感最小电流值；Iomin=Iout*20%/2；单位A。
案例：
Lmin={48*（94-48）}/4*20*1000*{（150*20%）/2}*94
=0.0000195=19.5mH。
L=19.5*2=39mH。
最终取值：40~50mH之间。
磁芯选择实例：
磁材设计公式
电感（L）可以根据电感系数（AL）算出。
A L=电感系数（nH/N2）
N=绕线圈数
电感量也可以由相对磁导率和有效的磁芯面积。
A=有效磁芯截面积（cm2）
l=有效磁路长度(cm)
μ=相对磁导率(无量纲)
有效磁路长度
对于环形磁芯，磁粉芯面积（A）与磁粉芯横截面面积相同.根据安培定律，有效磁路长度等于安培匝（NI）除以平均磁化力。利用安培
定律和平均磁化力能得出有效磁路长度的计算公式。
OD=磁芯外径（cm）
ID=磁芯内径（cm）
磁芯磁通密度
利用法拉第定律，最大磁通密度（B max）可以用下面公式算出：
B max =最大磁通密度
E ms =通电电压 磁场强度
利用安培法，磁场强度（H ）是
:
N=绕线圈数
I=峰值电流大小（A ）
l =有效磁路长度（cm ）
磁导率
根据磁场强度可以计算磁通密度，根据一下公式可以计算出相对磁导率
μ=相对导磁率
B=磁通密度(G)
H =磁场强度(O)
关键字：铁硅铝磁芯，PFC 储能电感，铁硅铝磁芯电感量计算
铁硅铝磁芯(NPS 磁芯)，又叫Sendust(山达斯合金)，是用铁、硅、铝按一定比例组成的合金粉末，然后压制成环或其他形状。铁硅铝磁芯在同比其他磁芯具有低价格，低磁损耗，是PFC 储能电感的最理想选择，该磁芯具有很高性价比，因此也得到了广泛应用。
在设计电感的过程中，首先也考虑的问题是电感量的问题。在此，我们也对电感量的计算做简单介绍。在介绍电感量计算 方法之前，先介绍静态电感量和需求感量。
1、静态电感量
静态感量其实是我们根据公式L=Al×N×N(参见磁材设计公式) 计算的磁芯的电感量。其中Al 可以查看产品目录获得。不同的尺寸或不同导磁率的磁芯，Al 不相同。相同尺寸、相同导磁率的不同材质的磁芯Al 值相同。N 为绕线圈数。很多工程师在选型时候，这里很容易错误认为此公式计算出来的电感量就是所需要的电感量。其实不然，此公式计算出来的是静态电感量，又叫初始电感量。
2、实际电感量
实际需要的电感量是随着电流的变化而变化的，所以，给电感量的计算带来了很大的难度。是否没有办法解决了呢？当然不是。 关键字：磁芯选型，PFC 磁芯选型，磁芯选择软件
软件适用范围：PFC 电感、储能滤波电感、电抗器制作选型 下载磁芯选型软件
一直以来，磁性材料的计算和理论相对比较复杂，而磁性材料电子元件在电路中却占有相当的比重。磁性材料的熟悉程度很大程度上会影响整个的电路的设计。所以工程师在设计电路用到磁性元器件时候不得不格外花时间来研究磁性材料的特性，来解决选型的问题。为了让电子开发工程师从繁琐的材料特性研究中解放出来，把更多的精力投入到功能性开发上，我们特地开发了这款软件。 本软件主要针对滤波电感、储能电感、PFC 电感、电抗器选型、计算。
软件功能
目前软件版本支持两大功能，一是根据电流、电感量选磁芯，二是根据绕线圈数、电流计算电感量。
1、根据电流、电感量直接选择可以使用的磁芯
点击“计算工具”菜单，“磁芯选型（C）”，如图（一）
图（一）
当点击“磁芯选型”后，将打开“环形磁芯选型”对话框，如图(二)，
图（二）
在这个对话框中，第一个需要输入的内容是峰值电流的大小，注意，这里的单位是安培（A），这里输入实际的峰值电流；第二个需要输入的是您实际需要的电感量，这里的电感量是峰值电流下要达到的电感量，单位是微亨（μH）；磁芯的个数默认为1，可不修改或选择多个磁芯叠用，然后点击“磁芯选型”按钮，在计算结果的列表中，就会列出能达到您的要求的磁芯料号。
在此选型计算中，线径的选择是按8安培每平方毫米（A/mm2）的电流密度来确定的，绕线是按窗口面积的55%来估算的。在预计是否能绕下的情况下，请根据您实际需要的线径来估算，绕线圈数不变。选型中都会有不止一个磁芯料号能达到性能要求，计算结果中会列出很多个能达到您要求的磁芯，甚至列表中有很多个可供选择，一般选型遵循以下原则：
（1）选择便宜材质磁芯（NPS价格 < PPF价格 < NPF价格 < PPM价格）
（2）选择小尺寸的磁芯
（3）确定磁芯能否绕下计算出来的圈数的铜线
（4）没有磁芯到达预期性能，选用多个磁芯
技巧：磁芯的个数默认为1，当您不知道需要多少个磁芯的时候，先按1个磁芯来选择，在选择磁芯过程中，如果可供选择的磁芯没有，或能供选择的磁芯尺寸太大，您这时候就得考虑多个磁芯叠用了，逐步增加磁芯的个数，直到选出适合的磁芯为止。磁芯的个数列表中可供选择的只有1-6个，当需要更多个数磁芯的时候，可以自己输入磁芯的个数，直到找到合适的磁芯为止。
2、根据绕线圈数、电流确定电感量大小
点击“计算工具”菜单，“环形磁芯感量计算”，如图（三）
图（三）
当点击“环形磁芯感量计算”后，将打开“环形磁芯选型”对话框，如图(四)，
图（四）
在这个窗口界面中，磁芯料号文本框里可以输入您搜索的部分磁芯料号，例如您输入NPF，在列表中就只会列出NPF系列的磁芯，如果您输入090，列表中将列出包含090字样的所有料号。根据您搜索的料号，或直接拖动下拉列表，选择您需要计算的磁芯，在窗口右边
会显示选择的磁芯的涂层后的外径、内径、高度、电感系数、有效磁路长度信息。输入实际绕线圈数、电流大小，然后点击“计算按钮”，在右边的计算结果中将显示出在当前电流下达到的电感量。如果您输入的电流为0，则计算出来的是静态电感量（用电桥测量出的感值即是静态感量）。
电感量计算工具也可以用来辅助选型使用，当选择了某磁芯的时候，可以在这里计算当减少或增加适当圈数时候的感量。对于磁芯的个数，您也可以自行输入磁芯的个数，计算多个磁芯叠用的时候达到的电感量。
应用举例：
例如有开关电源峰值电流30A，在30A下需要达到电感量100μH，选择磁芯考虑的三个因：效率，成本，空间，磁芯成本NPS < PPF < NPF 如果成本优先考虑，选择NPS系列磁芯如果成本、空间优先考虑，选择PPF、NPF系列磁芯如果效率、空间优先考虑，选择NPF
系列磁芯
图（五）
如图（五）在计算结果中出现很多可用磁芯，根据实际情况（成本、空间、效率）选择磁芯系列。如果没有空间限制，先考虑成本相对较低的铁硅铝NPS226060，一颗磁芯，绕42圈。
图（六）
如图（六），如果空间有限制，那考虑选用PPF184060或NPF184060，一颗磁芯，34圈，需要使用多股线；
图（七）
当空间有严格的限制时，考虑用多个磁芯。如图（七）从成本和空间考虑，先选用NPS184060，两颗叠用，27圈可达到要求。
如果空间要求更小，如图（八），PPF、NPF系列，PPF157060或NPF157060两颗叠用，绕31圈达到要求。确定匝数：
根据电感系数（AL）及计算的电感算出匝数。
L=AL*N2
N=√L/AL
AL=电感系数（nH/N2）
N=绕线圈数
输出电容选择
Dmin=Vo-min/Vs-max (经验值取0.3比较合适)
例如：输入最大电压638V，输出最小电压48V,输出电流150A,工作频率20Khz，纹波电压100mV。
最小输出电容值 C=150*(1-48/94)/20*1000*0.1=37500uF。
取值在37500左右。
在工程实践当中Dmin一般取0.3，则C=22500uF，可以考虑在计算的基础上增大一倍，可以取45000uF。
储能电容计算
储能电容计算：
再有求在几秒内的放电能量时可以按下式计算。
Ε=C（V12-V22)/2
Ε=P*Δt
P*Δt=C（V12-V22)/2
C=2P*Δ/( V12-V22)
功率因数校正电感设计
电感磁芯选材：
电感设计方法：
案例：
摘要：详细介绍了一个带有中间抽头高频大功率变压器设计过程和计算方法，以及要注意问题。根据开关电源变换器性能指标设计出变压器经过在实际电路中测试和验证，效率高、干扰小，表现了优良电气特性。关键词：开关电源变压器；磁芯选择；磁感应强度；趋肤效应；中间抽头 0 引言 随着电子技术和信息技术飞速发展，开关电源SMPS(switch mode power supply)作为各种电子设备、信息设备电源部分，更加要求效率高、成本小、体积小、重量轻、具有可移动性和能够模块化。变压器作为开关电源必不可少磁性元件，对其进行合理优化设计显得非常重要。在高频开关电源设计中，真止难以把握是磁路部分设计，开关电源变压器作为磁路部分核心元件，不但需要满足上述要求，还要求它性能高，对外界干扰小。由于它复杂性，对其设计一、两次往往不容易成功，一般需要多次计算和反复试验。因此，要提高设计效果，设汁者必须有较高理论知识和丰富实践经验。 1 开关电源变换器性能指标 开关电源变换器部分原理图如图1所示。 https://www.doczj.com/doc/fc17552208.html,提示请看下图: 其主要技术参数如下： 电路形式半桥式； 整流形式全波整流； 工作频率 f=38kHz； 变换器输入直流电压 Ui=310V； 变换器输出直流电压 Ub=14.7V； 输出电流 Io=25A； 工作脉冲占空度 D=0.25～O.85； 转换效率η≥85％； 变压器允许温升△τ=50℃； 变换器散热方式风冷； 工作环境温度t=45℃～85℃。 2 变压器磁芯选择以及工作磁感应强度确定 2.1 变压器磁芯选择 目前，高频开关电源变压器所用磁芯材料一般有铁氧体、坡莫合金材料、非晶合金和超微晶材料。这些材料中，坡莫合金价格最高，从降低电源产品成本方面来考虑不宜采用。非晶合金和超微晶材料饱和磁感应
《电力电子技术》课程设计说明书 大功率电源设计 院、部：电气与信息工程学院 学生姓名： 指导教师： 专业： 班级： 完成时间：2014年5月29日
摘要 主要介绍36kW 大功率高频开关电源的研制。阐述国内外开关电源的现状．分析全桥移相变换器的工作原理和软开关技术的实现。软开关能降低开关损耗，提高电路效率。给出电源系统的整体设计及主要器件的选择。试验结果表明，该装置完全满足设计要求，并成功应用于电镀生产线。 关键词：高频开关电源；全桥移相；零电压开关；软开关技术
ABSTRACT The analysis and design of 36 kW high frequency switching power supply are presented．The present state of switching power supply is explained．The operating principle of full bridge phase—shifted converter and realization of soft switching techniques are analysed．Soft switching can reduce switching loss and increase circuit s efficiency．Integer designing of power supply system and selection of main device parameters are also proposed．The experiment results demonstrate the power supply device satisfies design requirements completely．It has been applied in electric plating production line success—fully． Keywords：high frequency switching power supply；full bridge phase—shifted；zero voltage switching；soft switching tech— nlques
中小型变压器设计 一，小型单相变压器的设计 变压器容量大小与其铁心大小有一定的比例关系，计算公式有三，先说小的，后边再说其它两种。早年采用热轧硅钢片时使用的铁心计算公式，与现在相比同容量它计算的铁心面积就偏大。早年的变压器烧毁翻修就得用这个公式，它计算的容量在1KVA左右的日子型和口子型铁心。 铁心截面St=K√P,K为系数，P=0~10VA时K=2。10~50，2~1.75，50~500，1.5~1.4, 500~1000, 1.4~1.2,1000VA 以上为1。 例如：100VA计算，St=1.5√100=15cm2。 1.旧设备上一台能耗制动变压器烧毁返修实例： 把铁心拔掉，用手摇绕线机把一二次侧的匝数记一下，再用卡尺或千分尺记下两导线带绝缘和不带绝缘的直径大小，用平均匝长乘匝数或直接称得重量，到商店买不到合适导线，可根据铁窗余量大小用大一号或小一号导线代用，所以在买导线之前开始计算每层能绕几匝，多少层能绕完。层与层垫什么绝缘，垫多厚，一二次之间绝缘垫几层，与铁心柱之间采用什么绝缘骨架等，它们总厚度是多少，可得知窗口面积的余量。他们能绕下你当然也能绕下，但限于你手头材料有限，绝缘材料厚度及导线截面大小就得灵活掌控。 绕完后用铁心片试插一下，看有不合适可修正，觉得无问题可在烘箱内干燥，浸漆再烘干，线包插上铁心应通电试验一下，是否经得起考验，并把铁心夹紧后铁心四周刷漆烘干，使铁心粘紧通电不发声，到此变压器返修完毕，可以放心安放到设备上运行。 2.新设计一台能耗制动变压器： （1）.已知条件：采用磁密为10000高斯的热轧硅钢片，制动对象为7KW交流异步电动机，直流电流Id=4Io（7KW 电机空载电流为6A）=4×6=24A，直流电压Ud=Id×Rd（电机线圈直流电阻1Ω）=24×1=24V。（2）.按电感负载单相桥式整流有关系数计算：交流电压U=24÷0.9=27V,交流功率P=27V×24A=648VA（也可以交流功率P=24V×24A ×1.11=640VA。经常启动制动但不是连续工作，暂载率可取50%，不太经常取30%，取一半功率P=640VA÷2=320VA,采用前面的铁心计算公式，St=1.4√320=1.4×17.9=25cm2,每匝电压=25mm2×10÷450=0.557V/匝（10为10000高斯，450为50HZ时的系数）。热轧硅钢片磁密可取14000左右，冷轧硅钢片取16000~17500高斯，磁密变动后每匝电压=25×15÷450=0.833V/匝，当f=60HZ时，每匝电压Et=25mm2×15÷375=1.0V/匝，当f=50KHZ时，Et=25mm 2×15×50k×10ˉ3/22500也可Et=25mm2×15×1000÷450=834V/匝（故频率越高铁心越小）。380V÷0.57=682匝，27V÷0.57=49匝，320VA÷27V=11.85A，320VA÷380V=0.842A。 （3）.电流密度及导线选取： 在空气中自冷的漆包铜导线电密取2~2.5A/mm2。 在油中自冷的纸包铜导线电密取3.5~4.5A/mm2。 在空气中自冷的双玻璃丝包线电密取3.5~4.5A/mm2 高压导线截面选取=0.842A÷2.5A/mm2=0.337mm2，QQ铜漆包导线Φ0.67/Φ0.75（实有面积0.3526mm2）。 低压导线截面选取=11.85A÷2.5A/mm2=4.74mm2,QQ铜漆包导线Φ2.44/Φ2.74（实有面积4.676mm2）。（4）.导线及绝缘在窗口内的排布： 第一步：铁心选宽150mm高125mm中柱宽50mm窗口高75mm宽25mm，铁心有效面积25cm2,实际面积=25÷0.95=26.3mm2铁心厚度=26.3÷5cm=53mm。 第二步：预计绕组骨架，用2mm玻璃布板，这样窗口面积由75×25变成71×23，高压导线排列=71÷Φ0.75×1.05（余量系数）=90根，682匝÷90=7.6≈8层。低压导线排列=71÷Φ2.74×1.05=24匝，49匝÷24匝=2.04≈3层（当然遇到这种情况还可以调整铁心尺寸）。 第三步：计算高低压绕组幅向宽度，高压幅向=8层×Φ0.75×1.05=6.5mm，低压幅向=3层×Φ2.74×1.05=9mm，层间绝缘用0.12mm厚电缆纸，绝缘厚度=（11×2层+5层）×0.12=3.5mm，总幅向=6.5+3.5+9=19mm。 以上设计不是最佳方案，如是一台还可以，是批量生产得反复调整直到最佳，也就是用料最省，成本最小，线包绕好后的工序同返修变压器一样。 （5）绕制时的其它注意事项：在绕制较小变压器时，原线直接引出容易折断，这时引出头用粗导线引出。需要电磁干扰屏蔽的变压器在高低压绕组之间放上一层铜或铝箔，由于它引出接地，它与高压绕组之间的绝缘厚度等于高低压之间绝缘厚度，它与低压之间绝缘厚度相应薄一些。金属箔首尾不留间隙但必须用绝缘隔开，不得形成短路回路。 二，焊机类变压器设计 1，点焊、对焊等低压只有一匝的变压器设计 它与磷铜焊机一样具有输出电流大阻抗低的特性，所不同的磷铜焊机低压为3~5匝，它们铁心外形尺寸是高≥宽的日字形，如果宽≥高为高阻抗特性，输出电流小不好用或用不成。 点焊机、对焊机为了焊接不同厚度的铁皮和对焊不同粗细的钢筋，它的低压电压要在较大的范围内变化，因低压只有一匝，只能在高压匝数上变化。高压绕组分成几个单元，通过不同的串并连来改变低压电压，无论那种串并连，高压每个单元绕组全都得利用。 点焊、对焊机还有一个特点就是不连续工作，存在一个暂载率问题，所以在铁心截面计算及导线截面计算上都得乘上一个暂载率系数。下面设计一台25KVA的点焊对焊机，暂载率取40%，冷轧硅钢片磁密取17500高斯。
由变换器预定技术指标可知变压器初级侧电压 Vin(min)=200V,Vin(max)=380V, 预设效率85%η=，工作频率65kHz 电源输出功率P(out)=24V*1A=24W 变压器的输入功率P(in)=P(out)/0.8=30W. 根据面积乘积法来确定磁芯型号，为了留有一定裕量，选用锰锌铁氧体磁芯EFD30，有效截面积269e A mm = 因为所选的MOS 管的最大耐压值max 600mos V V =。在100 V 裕量条件下所允许的最大反射电压 V f =V mosmax -V dcmac -100=600-380-100=120V 最大占空比 D max =V f /(V dcmin +V f )=120/(200+120)=0.375 初级电流 Ip=2*Pin/D (max)*V dcmin =2*30/(0.375*200)=0.8A 初级最大电感量 Lp=(D (max)*V dcmin )/f*Ip=0.375*200/65*0.8=1.4mH 初次级匝数比 N 1=V f /V o =120/24=5 初级匝数
5832 .191120106928.018.04.11033==????=?=e w P P P A B k I L N 其中，磁感应强度B =0．28 T ；由于此变换器设计在断续工作模式k=1(连续模式k=0.5) 磁芯气隙 ()270.4100.015p e g p N A l cm L π-= ?≈ 5V--次级匝数 6.11==n N N P S 辅助绕组匝数 6.8158.512s a a o N V N V ?==≈=8.2
干式铁心电抗器 一、基本原理 电抗器是一个电感元件，当电抗器线圈中通以交流电时，产生电抗（X L ）和电抗压降（U L =I L X L ）。 空心电抗器线圈中无铁心，以非导磁材料空气或变压器油等为介质，其导磁系数很小 （1≈μ） ，磁阻（C r ）很大，线圈电感（L ）、电抗（X L ）及电抗压降（U L ）均小； 铁心电抗器的线圈中放有导磁的硅钢片铁心材料，硅钢片导磁系数大，磁阻小，其电感（L ）、电抗（X L ）及电抗压降（U L ）均大。另外，铁心电抗器铁心柱上放有气隙（或油隙），改变气隙长度，会改变磁路磁阻，从而得到所需电感值（L ）、电抗（X L ）及电抗压降（U L ）。 铁心电抗器线圈通过交流电，产生磁通分两部分，如图所示。一部分是通过铁心之外的线圈及空道的漏磁通（q Φ），它产生线圈漏抗（X Lq ）及漏抗压降（U Lq = I L X Lq ）；另一部分是通过铁磁路（铁心及气隙）的主磁通（T Φ），它将在线圈中感应一个电势E ，其E ?可以 视为一个电压降，如忽略电阻电压降，此压降可认为是主电抗压降（U LT ） 。等值电路如图所示。 电抗压降（U L ）的通式： C C L C C L C L L L L L l A W fI l A W fI r W I L I X I U 28022 109.72?×==== =μμπωω （V） 式中： L I —通过电抗器线圈的电流（A） L X —电抗器电抗（Ω） L —电抗器电感（H） W —线圈匝数 C r —磁阻（H -1 ），C r =C C A l 0μμ μ—相对导磁系数，如空气或变压器油μ=1 0μ—绝对导磁系数，cm H /104.080?×=πμ C l —磁路长度（cm） C A —磁路面积（cm 2 ） 磁通与磁势图 U LT 等值电路图
变压器的选择与容量计算 电力变压器是供电系统中的关键设备，其主要功能是升压或降压以利于电能的合理输送、分配和使用，对变电所主接线的形式及其可靠与经济有着重要影响。所以，正确合理地选择变压器的类型、台数和容量，是主接线设计中一个主要问题。选用配电变压器时，如果 把容量选择过大，就会形成“大马拉小车”的现象。不仅增加了设备投资，而且还会使变压 器长期处于空载状态，使无功损失增加。如果变压器容量选择过小，将会使变压器长期处与 过负荷状态。易烧毁变压器。依据“小容量，密布点”的原则，配电变压器应尽量位于负荷 中心，供电半径不超过0.5千米。配电变压器的负载率在0.5?0.6之间效率最高，此时变压器的 容量称为经济容量。如果负载比较稳定，连续生产的情况可按经济容量选择变压器容量。对于仅向 排灌等动力负载供电的专用变压器，一般可按异步电动机铭牌功率的 1.2倍选 用变压器的容量。一般电动机的启动电流是额定电流的4~7倍，变压器应能承受住这种冲击， 直接启动的电动机中最大的一台的容量，一般不应超过变压器容量的30就右。应当指出的 是：排灌专用变压器一般不应接入其他负荷，以便在非排灌期及时停运，减少电能损失。对 于供电照明、农副业产品加工等综合用电变压器容量的选择，要考虑用电设备的同时功率，可按实 际可能出现的最大负荷的 1.25倍选用变压器的容量。根据农村电网用户分散、负荷 密度小、负荷季节性和间隙性强等特点，可采用调容量变压器。调容量变压器是一种可以根据负荷 大小进行无负荷调整容量的变压器，它适宜于负荷季节性变化明显的地点使用。对于 变电所或用电负荷较大的工矿企业，一般采用母子变压器供电方式，其中一台（母变压器）按 最大负荷配置，另一台（子变压器）按低负荷状态选择，就可以大大提高配电变压器利用率，降低配电变压器的空载损耗。针对农村中某些配变一年中除了少量高峰用电负荷外，长时间处于低负荷运行状态实际情况，对有条件的用户，也可采用母子变或变压器并列运行的供电方式。在负荷变化较大时，根据电能损耗最低的原则，投入不同容量的变压器。变压器的容 量是个功率单位（视在功率），用AV （伏安）或KVA（千伏安）表示。它是交流电压和交流
某大型变压器施工方案 1大型变压器施工方案 主变压器就位技术方案 本工程的主变压器布置在A排墙外，型号为SFP10-240000/220。根据业主提供的资料，变压器重量为147吨。用300吨履带吊在主臂工况下即能完成主变卸车和就位安装等工作。 （1）施工方法 1）基础检查 a 首先验收土建施工的变压器基础，测量出变压器本体中心线，并与图纸所给尺寸认真核对，无误后方可进行下一步施工。 b 因为变压器是用大型拖车运抵变压器安装现场，在就位前应认真核对高低压侧方向，避免安装就位后调换方向。 2）本体就位 a 卸载前的检查 首先对装卸用钢丝绳和挂钩进行选择，而钢丝绳和挂钩将依照被起吊物体尺寸和重量来确定。并且在使用之前必须检查钢丝绳和挂钩是否完好无损。（见表一和表二） 表一：钢丝绳的安全负载（针对大型变压器考虑安全系数：6） 直径安全负载直径安全负载直径安全负载 毫米吨毫米吨毫米吨
表二：挂钩的安全负载（针对大型变压器考虑安全系数：6）直径安全负载直径安全负载直径安全负载毫米吨毫米吨毫米吨
卸载前应当测量和记录冲击值，这个数应小于3G。 不得使钢丝绳或其他物体碰到冲击记录器，阀门等。 如果干燥气体压力小于0.05kg/cm2或冲击记录器数值大于3G，检查结果应通 知给 业主，当取下遮盖物时不得给冲击记录器以任何撞击。 主变压器卸车、吊装就位均采用CC1800/300履带吊，履带吊布置在公路的西南侧，主变基础外。待主变运输至施工现场后，停靠在履带吊附近，保证主变中心距履带吊回
转中心不超过10m，利用履带吊独自卸车，并在起吊能力允许的范围内，安装好主变底部滚轮，然后转杆，行走至变压器基础处，直接将主变放置在就位的轨道上。 施工中要求履带吊站车位置地基坚实、平整并垫上路基板。CC1800履带吊吊装主变使用的工况为：主臂工况，主臂长度为48.0m，作业半径10m，额定起吊量为186t，负荷率为79％。 （2）主变就位图
最佳低频变压器设计方法 热轧硅钢片选铁心型号和叠厚：比如E I型的，中部舌宽，叠厚每伏匝数：N0=4、510^5/BmQ0=4、510^5/(11000Q0) Bm：磁通密度极大值，10000～12000Gs一次匝数：N1=N0U1二次匝数：N2=N0U 21、0 61、06为补偿负载时的电压下降一次导线截面积： S1=I1/δ=P1/U1δ，δ：电流密度，可选2～3A/mm^2二次导线截面积：S2=I2/δ=P2/U2δ舌口32MM,厚34MM,E宽96MM,问功率,初级220,多少匝,线粗多少,次级51V 双组的,最大功率使用要多粗的线,告口是指＜EI型变压器铁芯截面积是指E片中间那一横（插入变压器骨架中间方口里的）的宽度即铁芯舌宽与插入变压器骨架方口里所有E片的总厚度即叠厚的乘积最简单的就是指变压器骨架中间方口的面积，变压器铁芯截面积是指线圈所套着的部分：舌宽叠厚＝截面积，单位：C㎡＞,第一种方法：计算方法：（1）变压器矽钢片截面：3、2CM*3、4CM*0、9=9、792CM^2(2)根据矽钢片截面计算变压器功率：P=S/K^2=(9、79/1、25)^2= 61、34瓦(取60瓦）（3）根据截面计算线圈每伏几匝： W=4、5*10^5/BmS=4、5*10^5/(10000*9、79)=4、6匝/伏（4）初级线圈匝数：220*4、6＝1012匝（5）初级线圈电流： 60W/220V=0、273A(6)初级线圈线径：d=0、715根号0、273＝0、
37(MM)（7）次级线圈匝数：2*（51*4、6*1、03）＝2*242（匝）（1、03是降压系素，双级51V=2*242匝）（8）次级线圈电流：60W/(2*51V)=0、59A(9)次级线径：d=0、715根号0、59＝0、55（MM)第二种方法：计算方法：E形铁芯以中间舌为计算舌宽的。计算公式：输出功率：P2＝UI考虑到变压器的损耗，初级功率：P1＝P2/η(其中η＝0、7～0、9，一般功率大的取大值)每伏匝数计算公式：N(每伏匝数)＝4、510(的5次方)/BS（B＝硅钢片导磁率，一般在8000～12000高斯，好的硅钢片选大值，反之取小值。S＝铁芯舌的面积，单位是平方CM）如硅钢片质量一般可选取10000高斯，那么可简化为：N＝45/S计算次级绕组圈数时，考虑变压器漏感和导线铜损，须增加5% 绕组余量。初级不用加余量。由电流求线径：I＝P/U (I＝A，P＝W，U＝V)以线径每平方 MM≈2、5～2、6A选取。第三种方法：计算方法首先要说明的是变压器的截面积是线圈所套住位置的截面积、如果你的铁心面积(线圈所套住位置)为32*34=1088mm2= 10、88cm2 我没有时间给你计算、你自己算、呵呵!给你个参考,希望对你有帮助:小型变压器的简易计算：1，求每伏匝数每伏匝数=55/铁心截面例如，你的铁心截面=3、5╳1、6=5、6平方厘米故，每伏匝数=55/5、6=9、8匝2，求线圈匝数初级线圈 n1=220╳9、8=2156匝次级线圈n2=8╳9、8╳1、05= 82、32 可取为82匝次级线圈匝数计算中的1、05是考虑有负荷时的压降3，求导线直径你未说明你要求输出多少伏的电流是
反激式电源变压器设计 峰值电流：IP=2PO/Uin*Dmax*η单位；A PO：输出功率。 Uin：最小直流输入电压。 Dmax：最大占空比。一般为0.45. η：效率。 一次侧电感量：LP= (Vin*Dmax)^2/2*Pin*Fs*Krf 单位；H Dcm: Krf=1 CCM: Krf=0.3-0.5 一次侧匝数：NP=100*IP*LP/ BM *AE AE：平方厘米 BM：高斯 LP：UH IP: A 二次侧匝数：NS=NP*（UO+UF）/UR UR=UIN*DMAX/1-DMAX UO：输出电压。 UF：输出二极管压降。 UR；反射电压。 DMAX：最大占空比。一般为0.45 反馈匝数：NV=NS*（UV+UFV）/（VO+VF） NV：反馈圈数 NS：次级圈数 UV：反馈电压。 UFV：反馈二极管压降 磁芯气隙：LG={（0.4/3.14）*IP*NP}/BM LG：磁路气隙，单位：CM。 BM：最大磁感应强度；单位：MT。 一次侧电流有效值：IPRMS=IP*√DMAX/3 二次侧电流有效值：IPRMS=（2*IO/1-DMAX）*√DMA X/3 最大磁通密度：BM=100*IP*LP/NP*AE AE：平方厘米 BM：高斯 LP：UH
IP；安倍 1特期拉=1000 毫特斯拉=10000高斯 初级线径：OD=L*（BW-2*M）/NP L：初级层数 BW：骨架宽度MM M：安全边距MM 有效骨架宽度：BE=D*（B-2M） D=层数 B=骨架宽度单位：MM 导线外径DPM：DPM=BE/NP 单位；MM 导线电流验证：J= 1.28*IRMS/DPM^2 IRMS=有效值电流（Ａ） DPM=无绝缘线外径（MM）
移相全桥大功率软开关电源的设计 移相全桥大功率软开关电源的设计 1引言 在电镀行业里，一般要求工作电源的输出电压较低，而电流很大。电源的功率要求也比较高，一般都是几千瓦到几十千瓦。目前，如此大功率的电镀电源一般都采用晶闸管相控整流方式。其缺点是体积大、效率低、噪音高、功率因数低、输出纹波大、动态响应慢、稳定性差等。 本文介绍的电镀用开关电源，输出电压从0~12V、电流从0~5000A连续可调，满载输出功率为60kW.由于采用了ZVT软开关等技术，同时采用了较好 的散热结构，该电源的各项指标都满足了用户的要求，现已小批量投入生产。 2主电路的拓扑结构 鉴于如此大功率的输出，高频逆变部分采用以IGBT为功率开关器件的全桥拓扑结构，整个主电路，包括：工频三相交流电输入、二极管整流桥、EMI滤波器、滤波电感电容、高频全桥逆变器、高频变压器、输出整流环节、输出LC滤波器等。 隔直电容Cb是用来平衡变压器伏秒值，防止偏磁的。考虑到效率的问题，谐振电感LS只利用了变压器本身的漏感。因为如果该电感太大，将会导致过高 的关断电压尖峰，这对开关管极为不利，同时也会增大关断损耗。另一方面，还会造成严重的占空比丢失，引起开关器件的电流峰值增高，使得系统的性能降低。 图1主电路原理图 3零电压软开关 高频全桥逆变器的控制方式为移相FB2ZVS控制方式，控制芯片采用Unitrode公司生产的UC3875N。超前桥臂在全负载范围内实现了零电压软开关，滞后桥臂在75%以上负载范围内实现了零电压软开关。图2为滞后桥臂IGBT的驱动电压和集射极电压波形，可以看出实现了零电压开通。
开关频率选择20kHz,这样设计一方面可以减小IGBT的关断损耗，另一方面又可以兼顾高频化，使功率变压器及输出滤波环节的体积减小。 图2IGBT驱动电压和集射极电压波形图 4容性功率母排 在最初的实验样机中，滤波电容C5与IGBT模块之间的连接母排为普通的功率母排。在实验中发现IGBT上的电压及流过IGBT的电流均发生了高频震荡，图3为满功率时采集的变压器初级的电压、电流波形图。原因是并联在IGBT模块上的突波吸收电容与功率母排的寄生电感发生了高频谐振。满载运行一小时后，功率母排的温升为38℃，电容C5的温升为24℃。 图3使用普通功率母排时变压器初级电压、电流波形 为了消除谐振及减小功率母排、滤波电容的温升，我们最终采用了容性功率母排，图4为采用容性功率母排后满功率时采集的变压器初级的电压、电流波形图。从图中可以看出，谐振基本消除，满载运行一小时后，无感功率母排的温升为11℃，电容C5的温升为10℃。 图4使用容性功率母排后变压器初级电压和电流波形 5采用多个变压器串并联结构，使并联的输出整流二极管之间实现自动均流为了进一步减小损耗，输出整流二极管采用多只大电流（400A）、耐高电压（80V）的肖特基二极管并联使用。而且，每个变压器的次级输出采用了全波整流方式。这样，每一次导通期间只有一组二极管流过电流。同时，次级整流二极管配上了RC吸收网络，以抑止由变压器漏感和肖特基二极管本体电容引起 的寄生震荡。这些措施都最大限度地减小了电源的输出损耗，有利于效率的提高。 对于大电流输出来说，一般要把输出整流二极管并联使用。但由于肖特基二极管是负温度系数的器件，并联时一般要考虑它们之间的均流。二极管的并联方
课题为小型变压器的设计 应为小型变压器主要面向对象为大众人群，工业需求较少，且主要是降压作用，所以以下课题以单相变压器为对象。 小型变压器是指2kVA以下的电源变压器及音频变压器。而对于小型变压器设计原则与技巧，根据所查资料及询问老师傅，应有如下几点。 1：变压器截面积的确定铁芯截面积A是根据变压器总功率P确定的。设计时，若按负载基本恒定不变，铁芯截面积相应可取通常计算的理论值即A= 。如果负载变化较大，例如一些设备、某些音频、功放电源等，此时变压器的截面积应适当大于普通理论计算值，这样才能保证有足够的功率输出能力。 2：每伏匝数的确定变压器的匝数主要是根据铁芯截面积和硅钢片的质量而定的。实验证明每伏匝数的取值应比书本给出的计数公式取值降低10%～15%。例如一只35W电源变压器，通常计算(中夕片取8500高斯)每伏应绕72匝，而实际只需每伏6匝就可以了，这样绕制后的变压器空载电流在25mA左右。通常适当减少匝数后，绕制出来的变压器不但可以降低内阻，而且避免因普通规格的硅钢片经常发生绕不下的麻烦，还节省了成本，从而提高了性价比。 3：漆包线的线径确定线径应根据负载电流确定，于漆包线在不同环境
下电流差距较大，因此确定线径的幅度也较大。一般散热条件不太理想、环境温度比较高时，其漆包线的电流密度应取2A/mm2(线径)。如果变压器连续工作负载电流基本不变，但本身散热条件较好，再加上环境温度又不高，这样的漆包线取电流密度25A/mm2(线径)，若变压器工作电流只有最大工作电流的1/2，这样的漆包线取电流密度3～/mm2(线径)。音频变压器的漆包线电流密度可取～4A/mm2(线径)。这样因时制宜取材既可保证质量又可大大降低成本。 4：并且对于容量在2KVA，一次侧电压48V，二次侧电压220V，频率为50Hz的升压变压器市场价格在700至1000不等，所以对于小型变压器设计也应考虑实际价位。 综上所述要想设计出性价比较高的变压器，铁芯的截面积只能大不能小；适当减少每伏的匝数；详细分析负载情况；合理选用漆包线的规格。只有通过反复实践细心推敲，才能真正掌握变压器的设计原则与技巧。 变压器的工作原理及基本结构 1.基本结构图 图基本结构图 2基本原理 根据法拉第电磁感应定律及楞次定律，当一次侧绕组两侧对其施加电压时，绕组会产生电流，于法拉第电磁感应定律，一次侧电流感应出磁，感应磁经主磁路向二次侧方向通过，当感应磁经二次侧绕组时，于法拉第电磁感应定律，二
反激式开关电源变压器的设计 反激式变压器是反激开关电源的核心，它决定了反激变换器一系列的重要参数，如占空比D，最大峰值电流，设计反激式变压器，就是要让反激式开关电源工作在一个合理的工作点上。这样可以让其的发热尽量小，对器件的磨损也尽量小。同样的芯片，同样的磁芯，若是变压器设计不合理，则整个开关电源的性能会有很大下降，如损耗会加大，最大输出功率也会有下降，下面我系统的说一下我算变压器的方法。 算变压器，就是要先选定一个工作点，在这个工作点上算，这个是最苛刻的一个点，这个点就是最低的交流输入电压，对应于最大的输出功率。下面我就来算了一个输入85V到265V，输出5V，2A 的电源，开关频率是100KHZ。 第一步就是选定原边感应电压VOR，这个值是由自己来设定的，这个值就决定 了电源的占空比。可能朋友们不理解什么是原边感应电压，是这样的，这要从下面看起，慢慢的来， 这是一个典型的单端反激式开关电源，大家再熟悉不过了，来分析一下一个工作周期，当开关管开通的时候，原边相当于一个电感，电感两端加上电压，其电流值不会突变，而线性的上升，有公式上升了的I=Vs*ton/L,这三项分别是原边输入电压，开关开通时间，和原边电感量．在开关管关断的时候，原边电感放电，电感电流又会下降，同样要尊守上面的公式定律，此时有下降了的Ｉ=VOR*toff/L,这三项分别是原边感应电压，即放电电压，开关管关断时间，和电感量．在经过一个周期后，原边电感电流的值会回到原来，不可能会变，所以，有VS*TON/L=VOR*TOFF/L,，上升了的，等于下降了的，懂吗，好懂吧，上式中可以用Ｄ来代替ＴＯＮ，用１－Ｄ来代替ＴOOF，移项可得，D=VOR/（VOR+VS）。此即是最大占空比了。比如说我设计的这个，我选定感应电压为80V，VS为90V ，则D=80/（*80+90）=0.47 第二步,确实原边电流波形的参数. 原边电流波形有三个参数,平均电流,有效值电流,峰值电流.,首先要知道原边电流的波形,原边电流的波形如下图所示,画的不好,但不要笑啊.这是一个梯形波横向表示时间,纵向表示电流大小,这个波形有三个值,一是平均值,二是有效值,三是其峰值,平均值就是把这个波形的面积再除以其时间.如下面那一条横线所示,首先要确定这个值，这个值是这样算的，电流平均值=输出功率/效率*VS，因为输出功率乘以效率就是输入功率，然后输入功率再除以输入电压就是输入电流，这个就是平均值电流。现在下一步就是求那个电流峰值，尖峰值是多少呢，这个我们自己还要设定一个参数，这个参数就是KRP，所谓KRP，就是指最大脉动电流和
应用领域： ?逆变焊机电源 ?通讯电源 ?高频感应加热电源 ? UPS电源 ?激光电源 ?电解电镀电源 性能特点： ?高饱和磁感应强度----有效缩小变压器体积 ?高导磁率、低矫顽力-提高变压器效率、减小激磁功率、降低铜损 ?低损耗-降低变压器的温升 ?优良的温度稳定性-可在-55~130℃长期工作 铁基纳米晶铁芯与铁氧体铁芯基本磁性能对比 纳米晶铁芯铁氧体铁芯 基本参数 饱和磁感强度Bs 1.25T 0.5 剩余磁感Br（20KHz） <0.20 0.2 铁损（20KHz/0.2T）（W/Kg） <3.4 7.5 铁损（20KHz/0.5T）（W/Kg） <30 — 铁损（50KHz/0.3T）（W/Kg） <40 — 磁导率（20KHz）（Gs/Oe） >20,000 2,000 矫顽力Hc(A/m) <1.60 6 饱和磁致伸缩系数（×10－6） <2 4 电阻率(μΩ.cm) 80 106 居里温度(℃) 560 <200 铁芯叠片系数 >0.70 — 纳米晶主变铁芯一代产品 安泰非晶生产的第一代逆变主变压器铁芯,带材厚度30μm，适合20KHz条件下工作。磁芯设计最大功率=重量最小值x10
产品规格 铁芯尺寸保护盒尺寸 有效截面 积 磁路长 度 重量最小 值 建议适用焊机 电流 od(mm) id (mm) ht(mm) OD (mm) ID (mm) HT (mm) (cm2) (cm) （g）（A） ONL-503220 50 32 20 53 28 23 1.35 12.8 125 120, 140, 160 ONL-644020 64 40 20 66 37 23 1.68 16.3 200 160, 180 ONL-704020 70 40 20 73 38 24 2.16 17.3 270 180, 200 ONL-704025 70 40 25 72 37 28 2.63 17.3 330 180, 200 ONL-755025 * 75 50 25 77 47 28 2.19 19.6 310 180, 200 ONL-805020 80 50 20 82 46 23 2.1 20.4 300 160, 180, 200 ONL-805 025 80 50 25 85 44 30 2.63 20.4 390 200, 250, 300 ONL-1006020 100 60 20 105 56 23 2.8 25.1 510 315, 350, 400 ONL-1056030 105 60 30 110 56 35 5.06 25.9 945 315, 350, 400 ONL-1206030 120 60 30 125 57 35 6.3 28.3 1280 400, 500, 630 ONL-1206040 * 120 60 40 125 57 45 8.4 28.3 1710 500, 630 ONL-1207020 120 70 20 125 67 25 3.5 29.8 750 350, 400, 500 ONL-1207025 120 70 25 125 67 30 4.38 29.8 940 315, 350, 400 ONL-1207030 120 70 30 125 67 35 5.25 29.8 1130 500, 630, 800 ONL-1207040 * 120 70 40 125 67 45 7 29.8 1500 500, 630, 800, ONL-1308040 130 80 40 136 76 45 7 33 1660 500, 630, 800 ONL-17011050 * 170 110 5 0 176 104 56 10.5 43.96 3320 1000, 1250, 1600 注：可以根据用户要求提供其它规格的铁芯。 纳米晶主变铁芯二代产品 相比一代逆变主变压器铁芯，二代铁芯减小了发热量，在同等工作条件可以选择更加小型化的铁芯，满足焊机行业轻量化、小型化的发展要求。
目录 目录_________________________________________________________________________ 1摘要_____________________________________________________________________ 2 一、变压器的基本结构 ________________________________________________________ 3 二、变压器的工作原理________________________________________________________ 4 1.电压变换_______________________________________________________________ 4 2.电流变换_______________________________________________________________ 5 三、设计内容________________________________________________________________ 5 1、额定容量的确定 _______________________________________________________ 5 2、铁心尺寸的选定_______________________________________________________ 6 3、计算绕组线圈匝数______________________________________________________ 8 4、计算各绕组导线的直径并选择导线________________________________________ 9 5、计算绕组的总尺寸，核算铁芯窗口的面积_________________________________ 10四设计实例________________________________________________________________ 11 4.1 设计要求 ____________________________________________________________ 11 4.2计算变压器参数_______________________________________________________ 12五总结_____________________________________________________________________ 15参考文献____________________________________________________________________ 15附录
24V电源变压器是低频变压器. 本文介绍的方法适合50Hz一千瓦以下普通交流变压器的设计. (1) 电源变压器的铁心 它一般采用硅钢片. 硅钢片越薄,功率损耗越小,效果越好.整个铁心是有许多硅钢片叠成的,每片之间要绝缘.买来的硅钢片, 表面有一层不导电的氧化膜, 有足够的绝缘能力.国产小功率变压器常用标准铁心片规格见后续文章. (2) 电源变压器的简易设计 设计一个 变压器,主要是根据电功率选择变压器铁心的截面积,计算初次级各线圈的圈数等.所谓铁心截面积Ｓ是指硅钢片中间舌的标准尺寸ａ和叠加起来的总厚度b的乘积.如果24V电源变压器的初级电压是U1,次级有n个组,各组电压分别是U21,U22,┅,U2n, 各组电流分别是I21,I22,┅,I2n,...计算步骤如下: 第一步,计算次级的功率P2.次级功率等于次级各组功率的和,也就是P2 =U21*I21+U22*I22+┅+U2n*I2n. 第二步, 计算变压器的功率P.算出P2后.考虑到变压器的效率是η,那么初级功率P1=P2/η,η一般在0.8～0.9之间.变压器的功率等于初,次级功率之和的一半,也就是P=(P1+P2)/2 第三步, 查铁心截面积Ｓ.根据变压器功率,由式(2.1)计算出铁心截面积S,并且从国产小功率变压器常用的标准铁心片规格表中选择铁心片规格和叠厚. 第四步, 确定每伏圈数N.根据铁心截面积S和铁心的磁通密度B,由式(2.2)得到初级线圈的每伏圈数N.铁心的B值可以这样选取: 质量优良的硅钢片,取11000高斯;一般硅钢片,取10000高斯;铁片,取7000高斯.考到导线电阻的压降, 次级线圈每伏圈数N'应该比N增加5%～10%,也就是N'在1.05N～1.1N之间选取. 第五步,初次级线圈的计算.初级线圈N1=N*U1.次级线圈N21=N'*U21,N22=N'*U22 ┅,N2 =N'*U2n. 第六步, 查导线直径.根据各线圈的电流大小和选定的电流密度,由式(2.3)可以得到各组线圈的导线直径.一般24V电源变压器的电流密度可以选用3安/毫米2 第七步, 校核. 根据计算结果,算出线圈每层圈数和层数,再算出线圈的大小,看看窗口是否放得下.如果放不下,可以加大一号铁心,如果太空,可以减小一号铁心.采用国家标准GEI铁心,而且舌宽ａ和叠厚ｂ的比在1:1～1:1.7之间, 线圈是放得下的.各参数的计算公式如下: ln(S)=0.498*ln(P)+0.22 ┅(2.1) ln(N)=-0.494*ln(P)-0.317*ln(B)+6.439┅(2.2) ln(D)=0.503*ln(I)-0.221┅(2.3) 变量说明: P: 变压器的功率. 单位: 瓦(W) B: 硅钢片的工作磁通密度. 单位: 高斯(Gs) S: 铁心的截面积. 单位: 平方厘米(cm2） N: 线圈的每伏圈数. 单位: 圈每伏(N/V) I: 使用电流. 单位: 安(A) D: 导线直径. 单位: 毫米(mm) (二)GEI铁心规格
倉9舉屮脅技必專 _ -一丿茹Urtivr 愉厨m Science & Tlechnologv 电磁装置设计原理 变压器设计 专业：— 班级：_______________ 设计者：_____________________ 学号：___________ 华中科技大学电气与电子工程学院
一、变压器设计综述及其基本原理 变压器是一种静止电机，由绕在共同铁芯上的两个或者两个以上的绕组通过交变的磁场而联系着。用以把某一种等级的电压与电流转换成另外一种等级的电压与电流。其用途是多方面的，十分广泛的应用在国民经济的各个领域。在电力系统中，通常要将大功率的电能输送到很远的地方去，利用低电压大电流的传输是有困难的，一方面，电流大引起的输电线损耗很大；另一方面，电压的下降也会使电能无法传送出去。因此需要用升压变压器将发电机端电压升高，而经过高压传输线到达用户端所在城市后，再利用降压变压器将电压降低，方便用户使用。 二、设计步骤 1、根据设计仟务书确定各原始技术数据； 2、计算铁心柱直径、铁芯柱和铁轭截面； 3、绕组尺寸计算； 4、绕组的确定及相关计算； 5、绕组的绝缘设计； 6、绝缘半径计算； 7、铁芯重量计算；
8性能计算; 9、 温升计算； 10、 主要部件价格计算 二、设计内容 已知参数有： 额定容量S n 500kVA ； 额定电压10kV/0.4kV （高压绕组 5%分接头）; 额定频率f = 50Hz Dy11连接模式； 高压侧：S N 5 N 10kV ； （1）技术条件 名称：变压器 绝缘材料耐热等级：H 级（145 C ） 容量：500kVA 电压比：10± 5%/0.4kV 1 1N 500 10 、3 28.8675A （线电流）； 1 1N 3 16.6667（相电流） 低压侧：U 2N 0.4kV （线电压） 1 2N U 2N 230.94V （相电压） 500 3 0.4 721.6878 A