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变压器的设计过程包括五个步骤:①确定原副边匝数比；为了提高高频变压器的利用率,减小开关管的电流,降低输出整流二极管的反向电压,减小损耗和降低成本,高频变压器的原副边变比应尽量大一些.为了在任意输入电压时能够得到所要求的电压,变压器的变比应按最低输入电压选择.选择副边的最大占空比为 ,则可计算出副边电压最小值为: ,式中, 为输出电压最大值, 为输出整流二极管的通态压降, 为滤波电感上的直流压降.原副边的变比为:②确定原边和副边的匝数；首先选择磁芯.为了减小铁损,根据开关频率 ,参考磁芯材料手册,可确定最高工作磁密、磁芯的有效导磁截面积、窗口面积 .则变压器副边匝数为: .根据副边匝数和变比,可计算原边匝数为③确定绕组的导线线径；在选用导线线径时,要考虑导线的集肤效应.所谓集肤效应,是指当导线中流过交流电流时,导线横截面上的电流分布不均匀,中间部分电流密度小,边缘部分电流密度大,使导线的有效导电面积减小,电阻增加.在工频条件下,集肤效应影响较小,而在高频时影响较大.导线有效导电面积的减小一般采用穿透深度来表示.所谓穿透深度,是指电流密度下降到导线表面电流密度的0.368(即: )时的径向深度. ,式中, , 为导线的磁导率,铜的相对磁导率为 ,即:铜的磁导率为真空中的磁导率 , 为导线的电导率,铜的电导率为 .为了有效地利用导线,减小集肤效应的影响,一般要求导线的线径小于两倍的穿透深度,即 .如果要求绕组的线径大于由穿透深度所决定的最大线径时,可采用小线径的导线多股并绕或采用扁而宽的铜皮来绕制,铜皮的厚度要小于两倍的穿透深度(4)确定绕组的导线股数绕组的导线股数决定于绕组中流过的最大有效值电流和导线线径.在考虑集肤效应确定导线的线径后,我们来计算绕组中流过的最大有效值电流.原边绕组的导线股数:变压器原边电流有效值最大值 ,那么原边绕组的导线股数 (式中,J 为导线的电流密度,一般取J=3~5 , 为每根导线的导电面积.).副边绕组的导电股数:①全桥方式:变压器只有一个副边绕组,根据变压器原副边电流关系,副边的电流有效值最大值为: ;②半波方式:变压器有两个副边绕组,每个负载绕组分别提供半个周期的负载电流,因此其有效值为 ( 为输出电流最大值).因此副边绕组的导线股数为(5)核算窗口面积在计算出变压器的原副边匝数、导线线径及股数后,必须核算磁芯的窗口面积是否能够绕得下或是否窗口过大.如果窗口面积太小,说明磁芯太小,要选择大一点的磁芯;如果窗口面积过大,说明磁芯太大,可选择小一些的磁芯.重新选择磁芯后,再重新计算,直到所选磁芯基本合适为止。
![【精品】毕业设计dc-dc开关电源中电子变压器的制作[管理资料]](https://img.taocdn.com/s1/m/d75526e75f0e7cd185253631.png)
摘要本文介绍了在DC-DC开关电源中电子变压器的制作，电子变压器在开关电源中起着电压转换的功能，也是开关电源中不可或缺的心脏部位。
电子变压器的制作不仅要了解变压器的组成、工作原理，同时也要有正确的参数，以及各类的制作工艺要求。
本文详细的介绍了电子变压器的基本构成、主要的参数、材料选择以及检测工艺。
关键词：电子变压器，磁心材料，工作点。
AbstractThis paper introduces in DC - DC switch power electronic transformer in production, electronic transformer plays in switching power supply voltage conversion functions, is an indispensable switch power supply parts of the heart. Electronic transformer production not only to understand the composition, working principle of transformer, also want to have the right parameter, and various production process requirements. This paper describes in detail the basic electronic transformer basic parameters of the composition, main, material selection and process detection.Keyword: Electronic transformer, cores materials, operates.目录绪论 (1)1、电子变压器的基本组成 (2) (2) (2) (3)2、 DC-DC开关电源中变压器的应用 (4) (4)开关电源电路的组成 (4)开关电源结构图 (5)3、变压器材料的选择与工作环境 (8) (8) (12)4、变压器的主要参数和制作工艺 (13) (13) (13) (14)计算次级绕组圈数N2 (14)反馈绕组N3的估算 (14)导线线径的选取 (15)线圈绕制与绝缘 (15)镀锡成型 (18)5、变压器的检测和保护 (20)变压器常用检测方法和仪器 (20)外观检测方法 (24)空载检测方法 (24)工作使用的损耗 (24)6、变压器的故障判断与维修 (26)磁芯松动及噪音 (26)变压器短路 (26)总结 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录 (31)绪论变压器的发展距今已经有了140来年的历史了，。
开关电源之高频变压器设计摘要：开关电源设计中的难点之一就是高频变压器的设计，由于高频变压器是开关电源中进行能量储存和能量传输的重要部件，其合理性与参数计算的正确性将直接影响到开关电源的整体性能。
而衡量高频变压器的好坏，除了要考虑一般变压器中涉及的效率、运行特性等方面，还要考虑到其交直流损耗、漏感、线圈本身分布参数等诸多方面影响。
本文主要介绍高频变压器具体参数的确定、及其在设计过程应当注意的问题及并提出相应的解决办法。
关键词：开关电源；高频变压器；设计要点1 开关电源之高频变压器的主要构成及分类从广义上来说，凡以半导体功率的开关器件为开关管，经对开关管进行高频开通以及关断控制，会将电能形态转化为其他电能形态装置，这就是所谓的开关转换器。
用开关转换器作为主要的组成部件，以闭环自动控制来稳定它的输出电压，并且在电路中增加保护环节电源，此为开关电源。
若用高频DC/DC 转换器作为开关电源工作时的开关转换器则就成为高频开关电源。
高频开关电源基本的路线是由开关型的功率变换器，整流滤波电路，交流直线转换电路以及控制电路组成。
高频开关电源变压器分类方式：(1)按照驱动方式的不同可以分为他激式和自激式；(2)按照电路的拓扑结构可以分为隔离式和非隔离式；前者包括正激式，反激式与半桥式，全桥式，推挽式；后者包括降压型与升压型等；(3)按照输出输入间是否有着电器隔离，可将其分为隔离式与非隔离式；(4)按照DC 转换器/DC 开关条件，可将其分为硬开关以及软开关。
2 开关电源之高频变压器的设计要点2.1 整体设计对于实用的可调开关电源，需能控制输出电压在合适的范围内调节，并且保证电流不超过所设计的最大值。
高压可调高频开关电源设计方案的结构框。
采用电压补偿网络和电流补偿网络，能设定输出电压和最大工作电流。
当工作电流超过设定的最大电流时，电压无法继续升高，从而起到保护电源的作用。
DC/DC 变换器采用半桥拓扑结构，使用采样电阻采集输出电压和输出电感电流，电压补偿网络和电流补偿网络均使用运算放大器构成有源校正网络，补偿网络输出的2 个控制量通过最小函数选择后再输出给DC/DC 变换器，这样就构成了一种控制输出电压和限制最大工作电流的电源设计方案。
摘要：阐述了高频开关电源热设计的一般原则，着重分析了开关电源散热器的热结构设计。
关键词：高频开关电源；热设计；散热器1 引言电子产品对工作温度一般均有严格的要求。
电源设备部过高的温升将会导致对温度敏感的半导体器件、电解电容等元器件的失效。
当温度超过一定值时，失效率呈指数规律增加。
有统计资料表明，电子元器件温度每升高2℃，可靠性下降10％；温升50℃时的寿命只有温升为25℃时的1/6。
所以电子设备均会遇到控制整个机箱与部元器件温升的要求，这就是电子设备的热设计。
而高频开关电源这一类拥有大功率发热器件的设备，温度更是影响其可靠性的最重要的因素，为此对整体的热设计有严格要求。
完整的热设计包括两方面：如何控制热源的发热量；如何将热源产生的热量散出去。
最终目的是如何将达到热平衡后的电子设备温度控制在允许围以。
2 发热控制设计开关电源中主要的发热元器件为半导体开关管（如MOSFET、IGBT、GTR、SCR等），大功率二极管（如超快恢复二极管、肖特基二极管等），高频变压器、滤波电感等磁性元件以与假负载等。
针对每一种发热元器件均有不同的控制发热量的方法。
2.1 减少功率开关的发热量开关管是高频开关电源中发热量较大的器件之一，减少它的发热量，不仅可以提高开关管自身的可靠性，而且也可以降低整机温度，提高整机效率和平均无故障时间（MTBF）。
开关管在正常工作时，呈开通、关断两种状态，所产生的损耗可细分成两种临界状态产生的损耗和导通状态产生的损耗。
其中导通状态的损耗由开关管本身的通态电阻决定。
可以通过选择低通态电阻的开关管来减少这种损耗。
MOSFET的通态电阻较IGBT的大，但它的工作频率高，因此仍是开关电源设计的首选器件。
现在IR公司新推出的IRL3713系列HEXFET(六角形场效应晶体管)功率MOSFET已将通态电阻做到3mΩ，从而使这些器件具有更低的传导损失、栅电荷和开关损耗。
美国APT公司也有类似的产品。
开通和关断两种临界状态的损耗也可通过选择开关速度更快、恢复时间更短的器件来减少。
DC／DC变换器的设计DC/DC变换器是一种电力电子设备，用于将一个直流电源的电压转换为另一个直流电压。
它在电子设备中广泛应用，例如电气车辆、太阳能发电系统和电视机等。
DC/DC变换器的设计需要考虑以下几个方面：1.输入电压范围：根据应用需要，确定所需的输入电压范围。
这有助于选取合适的输入滤波电容和保护电路。
2.输出电压和电流：确定所需的输出电压和电流，并计算所需的功率。
这有助于确定合适的变压器、开关管和输出滤波电容。
3.开关频率：选择适当的开关频率，以平衡系统效率和元件尺寸。
通常，高开关频率可以减小元件的尺寸，但也会增加开关损耗。
4.控制策略：选择合适的控制策略，例如脉宽调制（PWM）或脉冲频率调制（PFM）。
PWM控制可实现快速响应和精确的输出电压稳定性，而PFM控制则可实现高效和高功率因素。
5.过压保护和过流保护：设计合适的过压保护和过流保护电路，以确保系统在故障情况下可靠工作。
6.效率和温度管理：优化设计，以提高系统的能量转换效率，并采取措施来控制元件的温度，以保证长期可靠性。
7.噪声和EMI控制：设计合适的滤波电路和接地布局，以降低系统的输出噪声和电磁干扰。
8.反馈控制：设计适当的反馈控制回路，以实现输出电压的稳定性和动态响应。
9.元件选型和参数计算：根据应用需求，选择适当的开关管、变压器、电感和电容，并计算它们的参数，以满足设计要求。
一般而言，DC/DC变换器的设计可以分为几个主要步骤：确定电路拓扑，选择工作模式，计算各个元件的参数，进行电路仿真和稳定性分析，制作原型并进行实验验证，最后进行性能优化和可靠性测试。
总的来说，DC/DC变换器的设计需要综合考虑输入输出电压、电流、开关频率、控制策略、保护电路、效率、温度管理、EMI控制和反馈控制等因素。
通过系统性的设计和优化，可以实现高效、稳定和可靠的DC/DC变换器。
开关电源高频变压器设计开关电源高频变压器设计文章基于变压器在开关电源的应用讨论了变压器的设计方法，给出了变压器主要参数的详细设计方法，包括参数计算、磁芯选择、线圈绕制和损耗计算等。
根据设计步骤，以全桥逆变-全桥整流DC/DC 变换器为例，设计了一台7kW高频变压器。
标签：高频；变压器；设计Abstract：This paper discusses the design method of transformer based on the application of transformer in switching power supply，and gives the detailed design method of main parameters of transformer，including parameter calculation，core selection，coil winding and loss calculation. According to the design procedure，a full bridge inverter to full bridge rectifier DC/DC converter is taken as an example，and a 7kW high frequency transformer is designed.Keywords：high frequency；transformer；design引言随着技术的发展，开关电源中的其它器件集成度越来越高。
变压器却往往需要根据具体的应用来定制所需的产品。
其性能的优劣直接影响到开关电源的可靠性和稳定性。
[1]因此，了解和掌握变压器的设计对开关电源的设计具有重要意义。
1 高频变压器运用条件3 结束语本文以全桥逆变-全桥整流拓扑电路为例讨论了高频变压器的设计方法，给出了详细的设计计算步骤。
为开关电源领域高频变压器设计提供了一种有效的方法。
DCDC转换器高频模型建立与设计软件在现代电子系统中，DCDC转换器是一种非常常见的电源转换设备。
它可以将直流电压转换为不同电压级别的输出，以满足各种电子设备的电源需求。
在DCDC转换器的设计过程中，高频模型的建立是非常重要的一步，它可以帮助工程师快速准确地评估和优化转换器的性能。
本文将介绍DCDC转换器高频模型建立及其相关的设计软件。
一、高频模型建立方法在DCDC转换器的建模过程中，高频模型是用于描述转换器在高频工作条件下的电压、电流等信号响应的数学模型。
常见的高频模型建立方法包括平均值模型、状态空间模型和开关函数模型等。
1. 平均值模型平均值模型是一种简化的建模方法，它基于平均值原理，将转换器的输入输出等效为恒定的电压和电流。
平均值模型建立简单、计算量小，适用于快速评估转换器的基本性能。
然而，由于忽略了高频开关行为，平均值模型不能准确地描述转换器的高频响应。
2. 状态空间模型状态空间模型是一种较为精确的高频建模方法，它以转换器内部的电压、电流等状态量为基础，通过建立状态方程和输出方程来描述转换器的动态行为。
状态空间模型可以较为准确地预测转换器在不同工况下的高频响应，但其建模过程相对复杂，需要对转换器的动态特性有较深入的理解。
3. 开关函数模型开关函数模型是一种针对开关型转换器的特殊建模方法，它基于开关管的导通和关断过程，将转换器的高频行为建模为开关函数。
开关函数模型在建模精度和计算效率方面表现优秀，适用于复杂的高频分析和设计优化。
二、DCDC转换器设计软件除了手工建立高频模型外，工程师还可以利用专门设计的软件来辅助DCDC转换器的设计和分析。
以下是一些常用的DCDC转换器设计软件：1. PLECSPLECS是一款基于MATLAB/Simulink平台的电源电子仿真软件，在DCDC转换器的高频建模和性能评估方面具有较强的功能。
PLECS 提供了丰富的电源电子元件模型和高频建模工具，可以帮助工程师快速准确地建立DCDC转换器的高频模型，并进行系统级的性能分析和优化。
大功率DC-DC变换器的设计李峰上海电气集团股份有限公司中央研究院上海200070摘要：针对IX'DC变换器应用于大功率输出储能系统的场景.提出应用基于降压-升压电路的多级交错并联拓扑结构。
针对多台DC DC变换器并联运行的场景.提出应用下垂控制技术。
在此基础上.设计了大功率DC DC变换器。
通过测试验证，所设计的大功率DC IX'变换器满足大功率输出的要求。
关键词：DC-DC变换器；设计；测试中图分类号：TP212文献标志码：A文章编号：1674-540X(2021)01-016-04Abstract:Aiming at the DC DC converter applied to the energy storage system with high-power output.a multi-stage interleaved parallel topology based on the buck-boost circuit was proposed. Aiming at the scenario of multiple DC DC converters running in parallel,the application of droop control technology was proposed.On this basis,a high-power DC-DC converter was designed. Through testing and verification,the designed high-power DC-DC converter can satisfy the high-power output requirements.Keywords:DC-DC Convertor;Design:Test1设计背景风能、太阳能、潮汐能等可再生能源被认为是未来电能的有效来源，在世界范围内已被大量使用。
