高频变压器计算表格.xls

设计实例:要求：输入AC 220V±10%效率：80%工作频率 40KHZ输出电压 62V 电流：2A辅助绕组电压：20V/0.1A最大占空比： 0.48一.计算最小直流电压和最大直流电压Emin=220*0.9*1.1=218VEmax=220*1.1*1.4=339V二.计算输入功率和视在功率Pin==Po/η=62*2/0.8=155WPt=Po/η+Po=155+124=279w三.计算AP 值选择磁芯Pin*10²2*F*Bm*J*Ku*Ki279*10²2*40*103*0.15*4*0.4*1== 1.45选择PQ32/30磁芯Ae=1.6Aw=0.994Ap=1.6*0.994=1.59结果大于计算的值，符合要求。

材质选用PC40型。

四.计算初级电流峰值和有效值设定电路工作在连续模式，根据输入电压的范围取Krp 为0.6 2Pin Emin*Dmax*（2-Krp) 2*155 218*0.48*（2-0.6)= 2.1AIrms =Ip* Dmax*(Krp²/3-Krp+1)=2.1* 0.48*（0.6²/3-0.6+1)=1.05A五.计算初级电感量连续模式 Emin*Dmax Ip1 =Ip2(1-Krp) F*(Ip2-Ip1) =2.1*(1-0.6)=0.84 218*0.48 40*103*(2.1-0.84) =2.076mH 断续模式 Emin²*Dmax² 2*Pin*F 218²*0.48² 2*155*40*103=883.0uHAP ==Aw*Ac== ==Ip = = Lp ==Lp==六.计算初级、次级、反馈绕组的圈数 Dmax Upmin 计算变压比：n=1-Dmax Up2 =0.482181-0.4862= 3.2454初级圈数 Emax*104 4*F*Bm*Ae339*1044*40*103*0.15*1.61=87.7TS 取整数88TS 次级圈数 Np Np*(1-Dmax)*Us1n Upmin* Dmax= Np 88n 3.2454=27TS反馈圈数Np*(1-Dmax)*Us1 Upmin* Dmax=8.7TS 取9TS 八.核算临界电感量（H ）T2Pin 2 0.000025 2*155=882.8uH计算出的结果和断续模式的电感一致。

Vin-min(V)Vin-max(V)工作频率F(Hz)输出电压Vo(V) 6616030000048
以上为根据电流纹波系数计算BUCK电路电感量L(uH)输出电流Io(A)磁通密度Bm(T)磁芯有效截面积Ae(mm~2)
34 6.50.2589.7
以上为根据电感量和磁芯截面积计算最电感量L(uH)磁芯有效截面积Ae（mm~2）匝数Nmin气隙大小lg(mm) 16919.18240.082105835
以上根据电感量、匝数、有效截面积计算输入电压(V)单相占空比D开关频率F(Hz)磁通密度Bm(T) 480.51500000.11
以上为推挽、桥式变压器原边匝数输入电压(V)单相占空比D开关频率F(Hz)磁通密度ΔB(T) 480.53000000.25
以上为正激变压器原边参数计算
输出电流Io(A)纹波系数K输出电感量L(uH)
6.50.534.46153846 CK电路电感量
最小匝数Nmin
9.855072464
计算最小匝数
积计算气隙大小
磁芯有效截面积Ae（mm~2）原边匝数
89.78.10783419
边匝数计算
磁芯有效截面积Ae（mm~2）原边匝数
89.7 3.56744705
数计算。

高频率变压器的设计例: 输入电压:85~264V输入电压频率:50/60HZ输出电压::12VDC输出电流:5A一、选择CORE的大小:通常按输出功率查CORE厂商的资料,根据CORE高度,在100KHz,与之对应的功率选择功率型的CORE.查TDK PQ2620 PC4 Ui=2300Nh Ae=119mm2 Bs=380mT(100℃) Br=140mT(23℃)二、计算输入电流平均值:PoutIav=η*Vin〈min〉Vin〈min〉=90V*√2-20〈直流涟波及整流管压降〉=110〈V〉η----效率 V out≧12V η=80~85%V out＜12V η=75~80%此处选η=80%60Iav= = 0.68〈A〉0.8*110三、计算输入峰值电流大小:2 IavIp2连续工作模式(CCM) 不连续工作模式(DCM) CCM----连续工作模式,L ηEMC 差适合小功率DCM----不连续工作模式, L ηEMC 好适合大功率2*0.68Ipk= = 1.92〈A〉(1+0.55)*.45四、计算初级电感:Vin(min)．DmaxLp=Ip‧fDmax=0.4~0.5 此处选Dmax=0.45工作频率选f=62KHz110*0.45Lp= <H>=0.423mH =423uH1.95*60*103五、计算初级匝数:Lp*Ip Vin‧TonNp= = *104Ae‧B B‧Ae1Ton= * 0.45 = 7.5us60*103Ae---- 铁芯截面积B---- 2000~2500 高斯,此处选B=2250高斯.110*7.5Np= * 104 =30.8(TS) 选取 31TS2250*1.19六、计算次级匝数Vin(min)‧Ns‧Dam=(V o+V D)‧Np‧(1-Dam)(V o+V D)‧Np‧(1-Dam) ( 12+0.5 )*31*0.55Ns= = =4.3(Ts) Vin(min)‧Dmax 110*0.45此处选Ns= 5Ts七、修正初级圈数和电感:Vin(min)．Ns．Dmax 110*5*0.45Np= = = 36匝(V o+V D)‧Np‧(1-Dam) 12.5*0.55Np．Ae．BLp= *10-4 uH36*119*2250=八、计算Nb(V o+V D)Nb=6.68Ts 选 Nb=7Ts 故 Np:Ns:Nb=36:5:7 Lp=500uH九、计算电流的大小:1.初级电流有效值IrmsIrms=Ipk．√Dmax．(Krp2/3-Krp+1) 或 (Irms=Ipk/√6)Kpp----最小值 0.6<连续模式>,最小值1.0<不连续模式>此处选Krp=0.92 Irms=1.95/√6=0.8A2.次级峰值电流IspkNp． Ipk=Ns IspkIspk=1.95*36/5=14(A)3.次级电流有效值Isrms=Ispk．√(1-Dmax)．Krp2/3-Krp+1)或 9(Isrms=Ispk/√6)Isems=14/√6=5.75(A)。

变压器2500315有功损耗14.14103 1.588722 变压器损耗计算公式无功损耗103.5938 6.007219(1)有功损耗：ΔP=P0+24.50041 2.189444(2)无功损耗：ΔQ=Q 年综合损耗429247.138359.05(3)综合功率损耗：ΔPQ0≈I0%SN，QK≈UK%SN式中：Q0——空载无功P0——空载损耗(kW)PK——额定负载损耗(kSN——变压器额定容量I0%——变压器空载电流UK%——短路电压百分比β——平均负载系数KT——负载波动损耗系QK——额定负载漏磁功KQ——无功经济当量(k上式计算时各参数的选(1)取KT=1.05;(2)对城市电网和工业企(3)变压器平均负载系数(4)变压器运行小时数T(5)变压器空载损耗P0、变压器损耗计算公式全集详解(1)有功损耗：ΔP=P0+KTβ2PK-------(1)(2)无功损耗：ΔQ=Q0+KTβ2QK-------(2)(3)综合功率损耗：ΔPZ=ΔP+KQΔQ----(3)Q0≈I0%SN，QK≈UK%SN2500315式中：Q0——空载无功损耗(kvar)15 3.78P0——空载损耗(kW)40.94PK——额定负载损耗(kW)17.17 3.67SN——变压器额定容量(kVA)2500315I0%——变压器空载电流百分比。

0.6 1.2UK%——短路电压百分比64β——平均负载系数0.750.4103KT——负载波动损耗系数 1.05 1.05QK——额定负载漏磁功率(kvar)15012.6KQ——无功经济当量(kW/kvar)0.10.1上式计算时各参数的选择条件：(1)取KT=1.05;(2)对城市电网和工业企业电网的6kV～10kV降压变压器取系统最小负荷时，其无功当量 KQ=0.1kW/kvar;(3)变压器平均负载系数，对于农用变压器可取β=20%;对于工业企业，实行三班制，可取β=75%;(4)变压器运行小时数T=8760h，最大负载损耗小时数：t=5500h;(5)变压器空载损耗P0、额定负载损耗PK、I0%、UK%，见产品资料所示。

第一步：选择铁心，输入铁心资料手动输入自动计算舌宽a（cm） 3.2有效截面积S15.52平均匝长（cm）5窗口高度h 4.8磁路长度lc导磁率μ350窗口宽度c 1.6铁心重最大磁感应强度（T） 1.2窗口面积7.68第二步：确定工作条件手动输入自动计算管内阻或等效内阻800以频响计算初级电感量10.18937对应匝数低频下限频率20防止磁饱和计算初级匝数对应匝数衰减倍率（注1） 1.122以阻抗变化30%计算电感量27.86624对应匝数初级最大交流电压160初级磁饱和电压416.7604初级电流0.07实际工作时最大磁感应强度0.460696电流密度 2.5设计效率（4欧姆）0.85设计效率（8欧姆）0.87第三步：计算匝数、验算窗口占用率、计算铜阻、验算效率。

手动输入自动计算初级阻抗3500初级最大可通过电流0.143066匝数2520初级铜截面积144.2108线径0.27初级窗口占用0.187774初级铜阻175.7018次级阻抗A4次级匝数A92.403210-A铜阻次级阻抗B8次级匝数B129.16710-B铜阻次级阻抗C0次级匝数C00-C铜阻串联输入1，并联输入1/N匝数单股铜阻次级0-A线径0.690.333392.403210.98648869次级A-B线径0.510.333336.763880.7184297次级B-C线径0.520.333300初级铜重0.292633次级铜重0.255114合计0.547746漏感、电感量核算，磁隙计算。

手动输入自动计算频率初次级绝缘厚度（cm）0.02漏感0.0061720初级单组厚度（cm）0.138电感量20.1909830次级单组厚度（cm）0.144磁隙0.1146660分段数7按匝数和分层定初级漆包线外径22.821.4242.3961790.175967.46232960.473注1：衰减1db倍率为1.122，3db为1.412.算铜阻、验算效率。

高频变压器参数计算方法高频变压器参数计算方法一．电磁学计算公式推导：1．磁通量与磁通密度相关公式：Ф = B * S⑴Ф ----- 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 * μ⑵μ ----- 磁导率(无单位也叫无量纲)H ----- 磁场强度(伏特每米)H = I*N / l ⑶I ----- 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 ⑷EL = ⊿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 * N2⑻这说明在磁芯一定的情况下电感量与匝数的平方成正比(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 ⑼QL -------- 电感中储存的能量(焦耳)I -------- 电感中的电流(安培)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)) ⑽N1 -------- 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： 117.5W2．确定初次级匝数比：次级整流管选用VRRM =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匝数比小则功率管反低,这样就有下式：N1/N2 = VIN(max) / (VRRM * k / 2) ⑾N1 ----- 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) ≌ 7.63．计算功率场效应管的最高反峰电压:Vmax = Vin(max) + (Vo+Vd)/ N2/ N1 ⑿Vin(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)由此可计算功率管承受的最大电压: Vmax ≌ 525.36(V)4．计算PWM占空比：由⑽式变形可得：D = (N1/N2)*E2/(E1+(N1 /N2*E2)D=(N1/N2)*(Vo+Vd)/Vin(min)+N1/N2*(Vo+Vd) ⒀D=7.6*(23.5+0.89)/200+7.6*(23.5+0.89)由些可计算得到占空比 D≌ 0.4815．算变压器初级电感量：为计算方便假定变压器初级电流为锯齿波，也就是电流变化量等于电流的峰值,也就是理想的认为输出管在导通期间储存的能量在截止期间全部消耗完。

高频变压器参数计算一．电磁学计算公式推导：1．磁通量与磁通密度相关公式：①=B * S ⑴①----- 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 * 卩⑵卩----- 磁导率（无单位也叫无量纲）H ------ 磁场强度（伏特每米）H = I*N / l ⑶I ------ 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：E L二/① / /1 * N ⑷E L = /i / /1 * L ⑸/①----- 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：/①/ /1 * N = / i / /1 * L 变形可得：N = / i * L/ /①再由①=B * S 可得下式：N = / i * L / （ B * S ）⑹且由⑸式直接变形可得：/i = E L * /t / L ⑺联合⑴⑵⑶⑷同时可以推出如下算式：2L =（卩* S ）/1 * N ⑻这说明在磁芯一定的情况下电感量与匝数的平方成正比（影响电感量的因素） 3．电感中能量与电流的关系：Q L = 1/2 * I 2* LQL -------- 电感中储存的能量（焦耳）I ----------- 电感中的电流（安培）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））⑽N1 -------- 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：117.5W2．确定初次级匝数比：次级整流管选用V RR萨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匝数比小则功率管反低, 这样就有下式：N1/N2 = V IN(max) / (V RRM* k / 2) (11)N1 初级匝数V IN(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) 幻7.63．计算功率场效应管的最高反峰电压:Vmax = V in(max)+ (Vo+Vd)/ N2/ N1 (12)V in(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)由此可计算功率管承受的最大电压：Vmax幻525.36(V)4．计算PWM 占空比：由⑽式变形可得：D = (N1/N2)*E2/(E1+(N1 /N2*E2)D=(N1/N2)*(Vo+Vd)/V in(min)+N1/N2*(Vo+Vd) (13)D=7.6*(23.5+0.89)/200+7.6*(23.5+0.89)由些可计算得到占空比D幻0.4815．算变压器初级电感量：为计算方便假定变压器初级电流为锯齿波，也就是电流变化量等于电流的峰值,也就是理想的认为输出管在导通期间储存的能量在截止期间全部消耗完。