高频变压器计算表格

四、设计开关电源主要在变压器计算与画板高频变压器参数计算方法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 / l⑶I ----- 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 * N⑷EL = ⊿i / ⊿t * L⑸⊿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 / L⑺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 * L⑼QL -------- 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/ N1⑿Vin(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。

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。

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：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 ⑵μ ----- 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 =⊿Ф / ⊿t * N ⑷E L = ⊿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 = E L * ⊿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 * I2 * L ⑼Q L -------- 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 = V in(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)/V in(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：Ф = B * S ⑴Ф ----- 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：E L =⊿Ф / ⊿t * N ⑷E L = ⊿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 = E L * ⊿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：Q L = 1/2 * I2 * L ⑼Q L -------- 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：=100V正向电流(10A)的肖特基二极管两个，若初次级匝次级整流管选用VRRM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) ⑾------ 最大输入电压 k ----- 安全系数N1 ----- 初级匝数 VIN(max)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 = V in(max) + (Vo+Vd)/ N2/ N1 ⑿----- 输入电压最大值 Vo ----- 输出电压Vin(max)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)/V in(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：Ф = B * S ⑴Ф ----- 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：E L =⊿Ф / ⊿t * N ⑷E L = ⊿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 = E L * ⊿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：Q L = 1/2 * I2 * L ⑼Q L -------- 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：=100V正向电流(10A)的肖特基二极管两个，若初次级匝次级整流管选用VRRM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) ⑾------ 最大输入电压 k ----- 安全系数N1 ----- 初级匝数 VIN(max)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 = V in(max) + (Vo+Vd)/ N2/ N1 ⑿----- 输入电压最大值 Vo ----- 输出电压Vin(max)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)/V in(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：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 / l⑶I ----- 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 * N⑷EL = ⊿i / ⊿t * L⑸⊿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 / L⑺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 * L⑼QL -------- 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/ N1⑿Vin(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 * I2* 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。

高频变压器计算(CCM模式)反激式DC/DC变换电路电路基本参数:Vo1=15V Io1=0.4AVo2=-10V Io2=0.4AVs=15V(范围10V~20V)Po=10W设定参数:1.电路工作频率(根据UC3843的特性,初步确定为50KHz),电路效率为G=75%2.反激式变换器的工作模式CCM3.占空比确定(Dmax=0.4)4.磁芯选型(EE型)设计步骤(1)选择磁芯大小Pin=Po/G=10/0.75=13.3W(查表),选择EE19磁芯(2)计算导通时间Dmax=0.4,工作频率fs=50KHzton=8us(3)选择工作时的磁通密度根据所选择的磁芯EE19(PC40材料)Ae=22mm2,Bmax=0.22T(4)计算原边匝数Np=(Vs*ton)/(Bmax*Ae)=(10*8)/(0.22*22)=16.52,取整16(5)计算副边绕组以输出电压为15V为例进行计算,设整流二极管及绕组的压降为1V15+1=16V原边绕组每匝伏数=Vs/Np=10/16=0.625V/匝副边绕组匝数Ns1=16/0.625=25.6,取整26(6)计算选定匝数下的占空比;辅助输出绕组匝数新的每匝的反激电压为:16/26=0.615Vton=(Ts*0.615)/(0.625+0.615)=9.92us占空比D=9.92/20=0.496对于10V直流输出,考虑绕组及二极管压降1V后为11VNs2=11/0.615=17.88,取整17(7)初级电感,气隙的计算在周期Ts内的平均输入电流Is=Pin/Vs=13.3/10=1.33A导通时间内相应的平均值为Iave=(Is*Ts)/ton=1.33*20/9.92=2.68A开关管导通前的电流值Ip1=Iave/2=2.68/2=1.34A开关管关闭前的电流值Ip2=3Ip1=1.34*3=4.02A初级电感量Lp=Vs*&t/&i=10*9.92/2.68=37.01uH气隙长度Lg=(u0*Np^2*Ae)/Lp=0.19mm(8)检测磁芯磁通密度和饱和区间计算磁心饱和边界.计算交流磁通产生的磁感应强度变化幅值:△Bac=(Vs*ton)/(Ae*Np)=(10*9.92)/(16*22)=0.282T使用磁感应强度与直流电有关的关系式计算直流成分Bdc假设磁芯所有的磁阻都集中在气隙中,显然作为一个比较保守的结果,可求得一个较高的直流磁感应强度.此近似值允许使用一个简单的公式Bdc=u*H=u0*Np*Ip1/(Lg*0.001)=0.142T交流和直流磁感应强度之和得到磁感应强度最大值为Bmax=△Bac/2+Bdc=0.141+0.142=0.283T<0.39T(9)选择导线●初级电流有效值为:Krp=0.667Irms=Ip*sqr(Dmax*(Krp^2*1/3-Krp+1))= 1.96A,选取电流密度为4A/mm2则导线线径为:D=1.13(I/J)^1/2=0.792mm选择AWG20导线注:由于高频电流在导体中会有趋肤效应,所以在确定线经时还要计算不同频率时导体的穿透深度.公式:d=66.1/(f)^1/2.如果计算出的线径D大于两倍的穿透深度,就需要采用多股线或利兹线考虑集肤效应, d=66.1/(f)^1/2=66.1/50000^1/2=0.296mm,2*d=0.592mm<0.792mm则初级导线需要采用多股线并绕AWG20导线的截面积为Sc=0.606mm2,采用AWG23导线双股并绕截面积Sc=0.3135*2=0.627mm2>0.606mm2● 15V次级输出电流峰值为:Isp1=(Ip*Np/Ns1)*(Po1/Po)=1.484A有效值为Isrms1=Isp1*sqr[(1-Dmax)*(Krp^2*1/3-Krp+1)]=0.731A则导线线径为:D=1.13(I/J)^1/2=0.483mm选择AWG25导线● -10V次级输出电流峰值为:Isp2=(Ip*Np/Ns2)*(Po2/Po)=1.513A有效值为Isrms2=Isp2*sqr[(1-Dmax)*(Krp^2*1/3-Krp+1)]=0.745 A则导线线径为:D=1.13(I/J)^1/2=0.487mm选择AWG25导线◆◆◆磁芯及骨架分别采用TDK公司的PC40EE19-Z,BE19-118CPHFR◆◆◆高频变压器计算(DCM模式)电路基本参数:Vo1=15V Io1=0.4AVo2=-10V Io2=0.4AVin=15V(范围10V~20V)Po=10W设定参数:1.电路工作频率(根据UC3843的特性,初步确定为50KHz),电路效率为G=75%2.反激式变换器的工作模式DCM3.占空比确定(Dmax=0.4)4.磁芯选型(EE型)设计步骤:先选定一个工作点(即最小输入电压,最大占空比的情况):(1)初级峰值电流Ip=2 Po/(G*Vinmin*Dmax)=2*10/(0.75*10*0.4)=6.67A(2)初级电感量Lp=Dmax* Vinmin /fs*△Ip=0.012mH(3)选择TDK的铁氧体磁芯PC40其温升100摄氏度时饱和磁通密度为390mT,取工作Bmax为220mTAeAw=(Lp* Ip22 * 104/Bw*K0 *Kj)1.14其中Bw=0.22,K0=0.4;Kj=395A/cm2 ;计算得AeAw=0.118选择PC40EE19的磁芯,其AeAw=0.22*0.054=0.119cm4>0.118cm4(4)计算气隙Lg=0.4Л* Lp*Ip2/Ae*Bmax2 =0.63mm(5)变压器初级匝数Np=(Lp*Ip)*104/(Ae*Bmax)=16.54匝,取整16匝.(6)变压器次级匝数设次级二极管压降及绕线压降为Vd=1V15V次级绕组匝数Ns1=Np(Vo1+Vd)(1-Dmax)/(Vmin*Dmax)=38.4, 取整38匝.-10V次级绕组匝数Ns2= Np(Vo2+Vd)(1-Dmax)/(Vmin*Dmax)=26.4, 取整26匝. (7)导线线径的选择断续模式下Krp=1,选择电流密度为4A/mm2●初级有效电流Irms=Ip*sqr(Dmax*(Krp^2*1/3-Krp+1))= Ip*sqr (Dmax/3)=2.44A 可以得原边导线直径d=1.13*sqr(Irms/J)=1.13*sqr(2.44/4)=0.882mm选择AWG20#线注:由于高频电流在导体中会有趋肤效应,所以在确定线经时还要计算不同频率时导体的穿透深度.公式:d=66.1/(f)^1/2.如果计算出的线径D大于两倍的穿透深度,就需要采用多股线或利兹线考虑集肤效应, d=66.1/(f)^1/2=66.1/50000^1/2=0.296mm,2*d=0.592mm<0.882mm则初级导线需要采用多股线并绕AWG20导线的截面积为Sc=0.606mm2,采用AWG23导线双股并绕截面积Sc=0.3135*2=0.627mm2>0.606mm2●15V次级峰值电流Isp1=(Ip*Np/Ns1)*(Po1/Po)=1.685A有效值为Isrms1=Isp1*sqr[(1-Dmax)*(Krp^2*1/3-Krp+1)]= Isp1*sqr ((1-Dmax)/3)=0.753A则导线线径为:D=1.13(Isrms1/J)^1/2=0.490mm选择AWG25导线●-10V次级峰值电流Isp2=(Ip*Np/Ns2)*(Po2/Po)=1.642A有效值为Isrms2=Isp2*sqr[(1-Dmax)*(Krp^2*1/3-Krp+1)]= Isp2*sqr ((1-Dmax)/3)=0.734A则导线线径为:D=1.13(Isrms2/J)^1/2=0.484mm选择AWG25导线◆◆◆磁芯及骨架分别采用TDK公司的PC40EE19-Z,BE19-118CPHFR◆◆◆。

高频变压器计算步骤高频变压器计算(CCM模式)反激式DC/DC变换电路电路基本参数:Vo1=15V Io1=0.4AVo2=-10V Io2=0.4AVs=15V(范围10V~20V)Po=10W设定参数:1.电路工作频率(根据UC3843的特性,初步确定为50KHz),电路效率为G=75%2.反激式变换器的工作模式CCM3.占空比确定(Dmax=0.4)4.磁芯选型(EE型)设计步骤(1)选择磁芯大小Pin=Po/G=10/0.75=13.3W(查表),选择EE19磁芯(2)计算导通时间Dmax=0.4,工作频率fs=50KHzton=8us(3)选择工作时的磁通密度根据所选择的磁芯EE19(PC40材料)Ae=22mm2,Bmax=0.22T(4)计算原边匝数Np=(Vs*ton)/(Bmax*Ae)=(10*8)/(0.22*22)=16.52,取整16(5)计算副边绕组以输出电压为15V为例进行计算,设整流二极管及绕组的压降为1V15+1=16V原边绕组每匝伏数=Vs/Np=10/16=0.625V/匝副边绕组匝数Ns1=16/0.625=25.6,取整26(6)计算选定匝数下的占空比;辅助输出绕组匝数新的每匝的反激电压为:16/26=0.615Vton=(Ts*0.615)/(0.625+0.615)=9.92us占空比D=9.92/20=0.496对于10V直流输出,考虑绕组及二极管压降1V后为11VNs2=11/0.615=17.88,取整17(7)初级电感,气隙的计算在周期Ts内的平均输入电流Is=Pin/Vs=13.3/10=1.33A导通时间内相应的平均值为Iave=(Is*Ts)/ton=1.33*20/9.92=2.68A开关管导通前的电流值Ip1=Iave/2=2.68/2=1.34A开关管关闭前的电流值Ip2=3Ip1=1.34*3=4.02A初级电感量Lp=Vs*&t/&i=10*9.92/2.68=37.01uH气隙长度Lg=(u0*Np^2*Ae)/Lp=0.19mm(8)检测磁芯磁通密度和饱和区间计算磁心饱和边界.计算交流磁通产生的磁感应强度变化幅值:△Bac=(Vs*ton)/(Ae*Np)=(10*9.92)/(16*22)=0.282T使用磁感应强度与直流电有关的关系式计算直流成分Bdc假设磁芯所有的磁阻都集中在气隙中,显然作为一个比较保守的结果,可求得一个较高的直流磁感应强度.此近似值允许使用一个简单的公式Bdc=u*H=u0*Np*Ip1/(Lg*0.001)=0.142T交流和直流磁感应强度之和得到磁感应强度最大值为Bmax=△Bac/2+Bdc=0.141+0.142=0.283T<0.39T(9)选择导线●初级电流有效值为:Krp=0.667Irms=Ip*sqr(Dmax*(Krp^2*1/3-Krp+1))= 1.96A,选取电流密度为4A/mm2则导线线径为:D=1.13(I/J)^1/2=0.792mm选择AWG20导线注:由于高频电流在导体中会有趋肤效应,所以在确定线经时还要计算不同频率时导体的穿透深度.公式:d=66.1/(f)^1/2.如果计算出的线径D大于两倍的穿透深度,就需要采用多股线或利兹线考虑集肤效应,d=66.1/(f)^1/2=66.1/50000^1/2=0.296mm,2*d=0.592mm<0.792mm则初级导线需要采用多股线并绕AWG20导线的截面积为Sc=0.606mm2,采用AWG23导线双股并绕截面积Sc=0.3135*2=0.627mm2>0.606mm2● 15V次级输出电流峰值为:Isp1=(Ip*Np/Ns1)*(Po1/Po)=1.484A有效值为Isrms1=Isp1*sqr[(1-Dmax)*(Krp^2*1/3-Krp+1)]=0.731A则导线线径为:D=1.13(I/J)^1/2=0.483mm选择AWG25导线● -10V次级输出电流峰值为:Isp2=(Ip*Np/Ns2)*(Po2/Po)=1.513A有效值为Isrms2=Isp2*sqr[(1-Dmax)*(Krp^2*1/3-Krp+1)]=0.745 A则导线线径为:D=1.13(I/J)^1/2=0.487mm选择AWG25导线◆◆◆磁芯及骨架分别采用TDK公司的PC40EE19-Z,BE19-118CPHFR◆◆◆高频变压器计算(DCM模式)电路基本参数:Vo1=15V Io1=0.4AVo2=-10V Io2=0.4AVin=15V(范围10V~20V)Po=10W设定参数:1.电路工作频率(根据UC3843的特性,初步确定为50KHz),电路效率为G=75%2.反激式变换器的工作模式DCM3.占空比确定(Dmax=0.4)4.磁芯选型(EE型)设计步骤:先选定一个工作点(即最小输入电压,最大占空比的情况):(1)初级峰值电流Ip=2 Po/(G*Vinmin*Dmax)=2*10/(0.75*10*0.4)=6.67A(2)初级电感量Lp=Dmax* Vinmin /fs*△Ip=0.012mH(3)选择TDK的铁氧体磁芯PC40其温升100摄氏度时饱和磁通密度为390mT,取工作Bmax为220mTAeAw=(Lp* Ip22 * 104/Bw*K0 *Kj)1.14其中Bw=0.22,K0=0.4;Kj=395A/cm2 ;计算得AeAw=0.118选择PC40EE19的磁芯,其AeAw=0.22*0.054=0.119cm4>0.118cm4(4)计算气隙Lg=0.4Л* Lp*Ip2/Ae*Bmax2 =0.63mm(5)变压器初级匝数Np=(Lp*Ip)*104/(Ae*Bmax)=16.54匝,取整16匝.(6)变压器次级匝数设次级二极管压降及绕线压降为Vd=1V15V次级绕组匝数Ns1=Np(Vo1+Vd)(1-Dmax)/(Vmin*Dmax)=38.4, 取整38匝.-10V次级绕组匝数Ns2= Np(Vo2+Vd)(1-Dmax)/(Vmin*Dmax)=26.4, 取整26匝. (7)导线线径的选择断续模式下Krp=1,选择电流密度为4A/mm2●初级有效电流Irms=Ip*sqr(Dmax*(Krp^2*1/3-Krp+1))= Ip*sqr (Dmax/3)=2.44A 可以得原边导线直径d=1.13*sqr(Irms/J)=1.13*sqr(2.44/4)=0.882mm选择AWG20#线注:由于高频电流在导体中会有趋肤效应,所以在确定线经时还要计算不同频率时导体的穿透深度.公式:d=66.1/(f)^1/2.如果计算出的线径D大于两倍的穿透深度,就需要采用多股线或利兹线考虑集肤效应,d=66.1/(f)^1/2=66.1/50000^1/2=0.296mm,2*d=0.592mm<0.882mm则初级导线需要采用多股线并绕AWG20导线的截面积为Sc=0.606mm2,采用AWG23导线双股并绕截面积Sc=0.3135*2=0.627mm2>0.606mm2●15V次级峰值电流Isp1=(Ip*Np/Ns1)*(Po1/Po)=1.685A有效值为Isrms1=Isp1*sqr[(1-Dmax)*(Krp^2*1/3-Krp+1)]= Isp1*sqr ((1-Dmax)/3)=0.753A则导线线径为:D=1.13(Isrms1/J)^1/2=0.490mm选择AWG25导线●-10V次级峰值电流Isp2=(Ip*Np/Ns2)*(Po2/Po)=1.642A有效值为Isrms2=Isp2*sqr[(1-Dmax)*(Krp^2*1/3-Krp+1)]= Isp2*sqr ((1-Dmax)/3)=0.734A则导线线径为:D=1.13(Isrms2/J)^1/2=0.484mm选择AWG25导线◆◆◆磁芯及骨架分别采用TDK公司的PC40EE19-Z,BE19-118CPHFR◆◆◆。