电感和变压器的相关公式
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LLC变压器设计公式在LLC变压器设计中,需要考虑的主要因素有谐振频率、变压比、功率因数、效率等。
下面将介绍LLC变压器设计的一些基本公式和设计要点。
1.谐振频率(f)的计算公式:谐振频率是LLC变压器设计中的重要参数,它决定了变压器的性能。
谐振频率可以通过以下公式进行计算:f=1/(2*π*√(Lr*Cr))其中,Lr为谐振电感的值,Cr为谐振电容的值。
2.变压比(N)的计算公式:变压比是LLC变压器设计中的一个关键参数,它决定了输入和输出电压之间的比例关系。
变压比可以通过以下公式进行计算:N=√(Lp/Ls)其中,Lp为主变压器的电感,Ls为副变压器的电感。
3.功率因数(PF)的计算公式:功率因数是LLC变压器设计中需要考虑的另一个重要参数,它决定了变压器的功率转换效率。
功率因数通过以下公式计算:PF = (Pout / Vout) / (Pin / Vin)其中,Pout为输出功率,Vout为输出电压,Pin为输入功率,Vin为输入电压。
4.效率(η)的计算公式:效率是LLC变压器设计中的关键指标,它衡量了变压器的能量转换效率。
效率可以通过以下公式计算:η = Pout / Pin其中,Pout为输出功率,Pin为输入功率。
在进行LLC变压器的具体设计时,需要注意以下几个要点:1.确定输入和输出功率需求,根据功率需求选择合适的谐振电感和谐振电容。
2.确定输入和输出电压,在确定电压比例关系后,选择合适的主变压器和副变压器的电感。
3.选择合适的变压器芯片和控制电路,保证稳定的电能转换。
4.进行电磁兼容性(EMC)测试,确保变压器的正常运行和安全性。
总结:LLC变压器设计是一种高效、节能的变压器设计方法,它通过谐振电容和谐振电感实现高效的功率传输和电能转换。
设计LLC变压器时,需要考虑谐振频率、变压比、功率因数、效率等因素,使用相应的公式进行计算。
LLC变压器设计还需要注意选择合适的变压器芯片和控制电路,并进行EMC测试。
变压器等效电感1 变压器等效电感的定义变压器等效电感是指在变压器中,为了描述其感应电动势之间的关系,在进行等效电路分析时所引入的一个参数。
该参数表示变压器中变压比的平方倍与电感的比值,通常用符号L来表示。
2 变压器等效电感的公式变压器等效电感的计算公式为:L=k^2*Lp其中,k为变压器的变比,Lp为变压器的原电感。
当变压器为理想变压器时,变比k为实际变比与额定变比的比值,即:k=V2/V1=a式中,V1为输入电压,V2为输出电压,a为变比。
对于非理想变压器,k的值需要经过实验测量获得。
3 变压器等效电感的作用变压器等效电感常常用于计算变压器中的电感耦合。
电感耦合是指变压器中由于磁场的影响而发生的两个线圈之间的相互作用。
当一个线圈中的电流变化时,它所产生的磁场会穿过另一个线圈,从而使另一个线圈中感应出电动势。
通过引入等效电感,我们可以将变压器中的电感耦合转化为电路中的电感耦合。
这样,我们就可以用简单的电路模型来描述变压器的行为,从而更容易地进行分析和计算。
4 变压器等效电感的影响因素变压器等效电感的大小受到多方面因素的影响,包括变压器的原电感、铁芯的形状和材料、绕组的形式等。
如果我们希望在设计变压器时获得更好的性能,我们需要考虑这些因素的影响,并做出对应的调整。
5 总结变压器等效电感是变压器分析中重要的参数之一,它在描述电感耦合和进行等效电路分析时起到了关键的作用。
虽然变压器等效电感的计算公式相对简单,但是其大小受到多方面因素的影响,需要仔细考虑。
在实际应用中,我们需要根据具体的问题进行分析,选择适当的参数来计算变压器的等效电路。
变压器阻抗计算实例
变压器阻抗是指在变压器的一侧施加电压,导致另一侧产生电流时,电压和电流的比值。
变压器阻抗的计算实例可以通过以下步骤进行:
1. 测量变压器的电阻值(R)和电感值(L)。
2. 将电感值转换为阻抗值(Z):Z = 2πfL,其中f为电源频率。
3. 计算变压器的总阻抗(Zt):Zt = R + jZ,其中j为虚数单位。
4. 计算变压器的短路阻抗(Zsc):将变压器一侧短路,测量另一侧的电流和电压,然后计算:Zsc = V/I,其中V和I分别为测量的电压和电流值。
5. 计算变压器的百分比阻抗(Z%):Z% = (Zsc/Zt) ×100。
以上步骤可以用以下公式简化:
Z = R + j2πfL
Zsc = V/I
Z% = Zsc/Zt ×100
需要注意的是,变压器阻抗的计算实例中需要测量严格的数值,尤其是电阻和电感值的测量。
此外,变压器的阻抗会随着负载电流的变化而发生变化,因此需要定期进行检测和校准。
高频变压jlm器参数计算1.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 (A) 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 * 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) 2.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 RRM =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) ⑾N1 ----- 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) ≌ 7.6 3. 计算功率场效应管的最高反峰电压:Vmax = V in(max) + (Vo+Vd)/ N2/ N1 ⑿V 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 ≌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。
llc变压器设计公式推导我们需要了解LLC变压器的基本原理。
LLC变压器是一种谐振变换器,由电感L、电容C和谐振电容Cres组成。
通过控制开关管的开关信号,使得LLC变压器在工作过程中能够实现能量的存储和传递。
在LLC变压器的设计中,需要确定电感L、电容C和谐振电容Cres 的数值。
接下来,我们将逐步推导LLC变压器的设计公式。
我们可以根据LLC变压器的工作原理,得到其电感L和谐振电容Cres的关系。
根据谐振电路的共振频率公式,我们可以得到:f = 1 / (2 * π * sqrt(L * Cres))其中,f为谐振频率,L为电感的数值,Cres为谐振电容的数值。
接下来,我们可以根据LLC变压器的工作原理,得到其谐振电容Cres和电容C的关系。
根据电容的串联关系,我们可以得到:1 / Cres = 1 / C + 1 / Cm其中,C为电容的数值,Cm为谐振电容的数值。
将以上两个公式结合起来,我们可以得到LLC变压器的设计公式:f = 1 / (2 * π * sqrt(L * (1 / C + 1 / Cm)))通过这个公式,我们可以根据所需的谐振频率f,计算出电感L、电容C和谐振电容Cres的数值。
在实际设计中,我们可以根据系统的要求和约束条件,选择合适的数值。
除了以上的基本设计公式,LLC变压器的设计还需要考虑其他因素,如功率因数、效率和损耗等。
在实际设计中,我们需要综合考虑这些因素,并进行必要的优化。
总结起来,LLC变压器设计公式的推导是基于其基本工作原理和电路特性的。
通过以上的推导,我们可以根据所需的谐振频率,计算出电感L、电容C和谐振电容Cres的数值。
在实际设计中,我们还需要考虑其他因素,并进行必要的优化。
LLC变压器作为一种高效率、高功率密度的变压器,其设计公式的推导对于实际应用具有重要的指导意义。
变压器电感量计算公式
变压器电感量计算公式是指在变压器工作中,计算电感量所需的
公式。
电感量是指变压器的感应电动势与电流的比值,它对于变压器
的工作性能及效率有着重要的影响。
因此,正确地计算变压器的电感
量对于整个变压器的正常工作具有非常重要的意义。
变压器的电感量计算公式如下:L = N^2 * μ * A / l,其中L
为电感量,N为线圈匝数,μ为磁导率,A为磁路截面积,l为整个磁
路长度。
根据这个公式,我们可以通过合理的选择变压器的线圈匝数、磁导率、磁路截面积和磁路长度等参数,来调整变压器的电感量值,
以满足不同工作要求的变压器。
在实际操作中,变压器电感量的计算需要依据具体的工作条件来
选择参数。
例如,针对不同的频率和电流强度要求,需要选择不同的
匝数和截面积。
此外,还需要考虑磁导率的变化和磁路的长度等因素,从而保证计算的准确性和电感量的可控性。
需要注意的是,在实际应用中,变压器的电感量不仅受到上述参
数的影响,还受到一些其他的因素的影响,如变压器的空气间隙、铁
芯的饱和和磁通泄漏等。
因此,在进行电感量计算时,需要结合实际
的工作情况和具体的变压器设计特点来进行参数的选择。
总之,变压器电感量是变压器工作中的一个重要参数,其计算公
式的应用需要具有一定的准确性和可控性。
只有在实际工作中积极应
用这个公式,灵活地选择相关参数,才能有效地保证变压器的工作性能和效率,同时也能够提高整个系统的可靠性和稳定性。
变压器电感量怎么算?变压器电感量计算公式深度讲解为何两套变压器计算公式计算出来的电感量是不想同的?到底谁对谁错?(比如新手工程师张三对于开关电源变压器的计算还没有很好的理解,去请教李四和王五,然后李四给了一套计算公式给张三,王五也给了一套计算公式给张三。
然后张三分别按照两个人给的公式兴致勃勃的算了起来,算出来之后,发现两套公式计算出来的电感量根本不相同,且相差了不少,到底是李四对还是王五对?)我设计开关电源也有一些年份了,接触开关电源的新手也比较多,而新手问得最多的一个问题就是变压器怎么计算,而变压器计算中问得最多的一个问题就是,上面提到的感量不一样的问题。
我可以这么说,只要有这个疑问的电源工程师,那么一定说明你是新手,一定没有掌握变压器的设计方法。
其实两个工程师计算出来的电感量不相同是很正常的,我甚至可以说,同一个项目给两个不同的并且有经验的工程师来计算变压器的话,这两个工程师计算出来的电感量一定不一样。
为什么?其中有比较多的原因。
我们以反激为例,计算变压器得出来的感量大与小根本没有绝对的对与错,只要你的变压器在最低输入电压最大输出功率工作的时候,变压器磁芯不饱和,另外温度能过关,就不能说他的计算方法不对。
对于有经验的工程师算了那么多年的变压器了为何每接一个新的项目都会重新计算?为什么不直接用一个功率相当的变压器就直接用?实质上就是要从理论上保证磁芯不饱和(当然其中还有其他东西需要保证,但对于新手而言理解这一点就够了,请老手们包涵)。
下面我拿一套计算方法来说明一下电感量的计算:我们拿反激DCM的计算为例首先根据能量守恒,可得到其中Lp是变压器原边的电感量,Ip为原边电感量的峰值电流,P为开关电源输入功率,T 为开关电源的开关周期。
然后根据定义,如果在电感上加一个恒定电压,电感上的电流是随着时间线性上升的,可得到反激DCM计算时,我们在最低输入最大功率输出时保证工作在DCM的话,就可以保证整个输入电压范围及整个功率范围都为DCM。
高频变压器参数核算公式电感中恶感应电动势与电流以及磁通之间有有关络式:EL=⊿Ф/⊿t*N⑷
电磁学核算公式推导:1.磁通量与磁通密度有关公式: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=十4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.电感中恶感应电动势与电流以及磁通之间有有关络式:EL=⊿Ф/⊿t*N⑷EL=⊿i/⊿t*L⑸⊿Ф-----磁通改动量(韦伯)⊿i-----电流改动量(安培)⊿t-----时刻改动量(秒)N-----线圈匝数(圈T)L-------电感的电感量(亨)由上面两个公式能够推出下面的公式:⊿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一同能够推出如下算式:L=(μ*S)/l*N2⑻这阐明在磁芯必定的状况下电感量与匝数的平方成正比(影响电感量的要素)3.电感中能量与电流的联络:QL=1/2*I2*L⑼QL--------电感中贮存的能量(焦耳)I--------电感中的电流(安培)L-------电感的电感量(亨)4.依据能量守安稳律及影响电感量的要素和联合⑺⑻⑼式能够得出初度级匝数比与占空比的联络式: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)。
设计变压器的基本公式为了确保变压器在磁化曲线的线性区工作,可用下式计算最大磁通密度(单位:T)Bm=(Up×104)/KfNpSc式中:Up——变压器一次绕组上所加电压(V)f——脉冲变压器工作频率(Hz)Np——变压器一次绕组匝数(匝)Sc——磁心有效截面积(cm2)K——系数,对正弦波为,对矩形波为一般情况下,开关电源变压器的Bm值应选在比饱和磁通密度Bs低一些。
变压器输出功率可由下式计算(单位:W)Po=×10-5式中:j——导线电流密度(A/mm2)Sc——磁心的有效截面积(cm2)So——磁心的窗口面积(cm2)3对功率变压器的要求(1)漏感要小? 图9是双极性电路(半桥、全桥及推挽等)典型的电压、电流波形,变压器漏感储能引起的电压尖峰是功率开关管损坏的原因之一。
图9双极性功率变换器波形? 功率开关管关断时电压尖峰的大小和集电极电路配置、电路关断条件以及漏感大小等因素有关,仅就变压器而言,减小漏感是十分重要的。
(2)避免瞬态饱和? 一般工频电源变压器的工作磁通密度设计在B-H曲线接近拐点处,因而在通电瞬间由于变压器磁心的严重饱和而产生极大的浪涌电流。
它衰减得很快,持续时间一般只有几个周期。
对于脉冲变压器而言如果工作磁通密度选择较大,在通电瞬间就会发生磁饱和。
由于脉冲变压器和功率开关管直接相连并加有较高的电压,脉冲变压器的饱和,即使是很短的几个周期,也会导致功率开关管的损坏,这是不允许的。
所以一般在控制电路中都有软启动电路来解决这个问题。
(3)要考虑温度影响? 开关电源的工作频率较高,要求磁心材料在工作频率下的功率损耗应尽可能小,随着工作温度的升高,饱和磁通密度的降低应尽量小。
在设计和选用磁心材料时,除了关心其饱和磁通密度、损耗等常规参数外,还要特别注意它的温度特性。
一般应按实际的工作温度来选择磁通密度的大小,一般铁氧体磁心的Bm值易受温度影响,按开关电源工作环境温度为40℃考虑,磁心温度可达60~80℃,一般选择Bm=~,即2000~4000GS。
原边电感量:Lp =(Dmax * Vindcmin)/ (fs * ΔIp)开关管耐压:Vmos =Vindcmax+开关管耐压裕量(一般用150V)+Vf*反激电压(Vf)的计算: Vindcmin * Dmax = Vf *(1- Dmax)原边与副边的匝比:Np / Ns = Vf / Vout原边与副边的匝比:Np / Ns = (Vdcmin * Dmax)/ [Vout * (1-Dmax)]原边电流:[1/2 * (Ip1 + Ip2)] * Dmax * Vindcmin = Pout / η磁芯:AwAe = (Lp * Ip2^2 * 10^4 / Bw * Ko * Kj) * 1.14原边匝数:Np = (Lp * Ip^2 * 10^4 )/ (Bw * Ae)气隙:lg = 0.4π * Np^2 * Ae * 10^-8 / LpLp:原边电感量, 单位:HVindcmin:输入直流最小电压,单位:VDmax:最大占空比: 取值0.45(0.43~0.47)Fs:开关频率 (或周期T),单位:HzΔIp:原边电流变化量,单位:AVmos:开关管耐压,单位:VVf:反激电压:即副边反射电压,单位:VNp:原边匝数,单位:T)Ns:副边匝数,单位:T)Vout:副边输出电压,单位:Vη:变压器的工作效率Ae:磁芯截面积,单位:cm²Ip2:原边峰值电流,单位:ABw:磁芯工作磁感应强度,单位:T 取值0.25(0.2~0.3)Ko:窗口有效用系数,根据安规的要求和输出路数决定,一般为0.2~0.4Kj:电流密度系数,一般取395A/ cm²(或取500A/cm²)Lg:气隙长度,单位:cm变压器的亿裕量一般取150V什么是反激电压?假定原副边的匝比为n,在原边开关管截止时,开关管的高压端电压为Vin(dc)+nV o, nV o即为反激到原边的电压。
LLC方案变压器设计公式及程序一、变压器设计公式在进行变压器设计的过程中,常用到以下几个公式:1.电感公式电感是变压器设计中的一个重要参数,它与绕组的匝数、磁路长度等有关,其计算公式如下:L=(N^2*μ*A)/l其中:L为电感N为绕组匝数μ为磁导率A为磁路面积l为磁路长度2.铁耗公式铁耗是变压器设计中需要考虑的一个重要参数,它与磁通密度、磁化标志、变压器磁芯的材料和尺寸有关。
常用的铁耗公式如下:Pfe = K * B^α * f^β其中:Pfe为铁耗功率K为常数B为磁感应强度α为常数f为频率β为常数3.铜耗公式铜耗是变压器设计中需要考虑的另一个重要参数,它与电流、电阻、导体长度等有关。
常用的铜耗公式如下:Pcu = I^2 * R其中:Pcu为铜耗功率I为电流R为电阻二、变压器设计程序在进行变压器设计的过程中,可以使用以下步骤进行计算和设计:1.确定变压器的额定容量和额定频率。
2.根据变压器的额定容量和额定频率,选择合适的铁心材料和导线材料。
3.根据选定的铁芯材料和导线材料,计算变压器的磁路尺寸和绕组参数。
4.计算变压器的电感、铁耗和铜耗。
5.根据变压器的额定容量和额定频率,计算变压器的磁感应强度和电流。
6.根据计算结果,优化设计,满足变压器的性能要求。
7.进行变压器的实际制造和测试。
总结:变压器设计是一项复杂的工程,需要考虑多个参数和因素。
在设计过程中,需要使用电感公式、铁耗公式和铜耗公式等进行计算。
设计程序可以按照一定的步骤进行,最终得到满足变压器性能要求的设计方案。
每个具体的设计任务可能有不同的要求和考虑因素,因此具体的设计公式和程序可能会有所不同。
在实际应用中,还需要根据具体情况进行调整和优化。
变压器电感量怎么算?变压器电感量计算公式深度讲解为何两套变压器计算公式计算出来的电感量是不想同的?到底谁对谁错?(比如新手工程师张三对于开关电源变压器的计算还没有很好的理解,去请教李四和王五,然后李四给了一套计算公式给张三,王五也给了一套计算公式给张三。
然后张三分别按照两个人给的公式兴致勃勃的算了起来,算出来之后,发现两套公式计算出来的电感量根本不相同,且相差了不少,到底是李四对还是王五对?)我设计开关电源也有一些年份了,接触开关电源的新手也比较多,而新手问得最多的一个问题就是变压器怎么计算,而变压器计算中问得最多的一个问题就是,上面提到的感量不一样的问题。
我可以这么说,只要有这个疑问的电源工程师,那么一定说明你是新手,一定没有掌握变压器的设计方法。
其实两个工程师计算出来的电感量不相同是很正常的,我甚至可以说,同一个项目给两个不同的并且有经验的工程师来计算变压器的话,这两个工程师计算出来的电感量一定不一样。
为什么?其中有比较多的原因。
我们以反激为例,计算变压器得出来的感量大与小根本没有绝对的对与错,只要你的变压器在最低输入电压最大输出功率工作的时候,变压器磁芯不饱和,另外温度能过关,就不能说他的计算方法不对。
对于有经验的工程师算了那么多年的变压器了为何每接一个新的项目都会重新计算?为什么不直接用一个功率相当的变压器就直接用?实质上就是要从理论上保证磁芯不饱和(当然其中还有其他东西需要保证,但对于新手而言理解这一点就够了,请老手们包涵)。
下面我拿一套计算方法来说明一下电感量的计算:我们拿反激DCM的计算为例首先根据能量守恒,可得到其中Lp是变压器原边的电感量,Ip为原边电感量的峰值电流,P为开关电源输入功率,T 为开关电源的开关周期。
然后根据定义,如果在电感上加一个恒定电压,电感上的电流是随着时间线性上升的,可。
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。
精心整理
原边电感量:Lp=(Dmax*Vindcmin)/(fs*ΔIp)
开关管耐压:Vmos=Vindcmax+开关管耐压裕量(一般用150V)+Vf
*反激电压(Vf)的计算:Vindcmin*Dmax=Vf*(1-Dmax )
原边与副边的匝比:Np/Ns=Vf/Vout
原边与副边的匝比:Np/Ns=(Vdcmin*Dmax)/[Vout*(1-Dmax)]
原边电流:[1/2*(Ip1+Ip2)]*Dmax*Vindcmin=Pout/η
磁芯:AwAe=(Lp*Ip2^2*10^4/Bw*Ko*Kj)*1.14
原边匝数:Np=(Lp*Ip^2*10^4)/(Bw*Ae)
即为反的电压,会“折射”到原边(用同名端对电位),叠加在开关管高压端。
同理当原边开关管导通时,次级二极管是截止的,二极管上的电压除了输出电压Vo,还有原边“折射”过来的电压Vin(dc)/n ,及Vo+[Vin(dc)/n,].。
所以,匝比的
设计,除了影响占空比,也影响着原边开关管及次级二极管的应力选择。
在变压器线圈匝数未知的情况下,如何计算磁芯工作时的磁感应强度Bw ?测量其电感量(可用压。
变压器计算公式变压器是电工应用中使用最为广泛的装置之一,在电力系统及家庭电器中都普遍存在,它可以提供电压和功率调整,是电力系统及家庭电器安全运行的关键因素。
计算变压器有许多公式,这些计算公式能够帮助电力专业人员对变压器进行精确的参数计算,从而确保变压器的安全运行和性能稳定。
变压器计算公式主要有电阻和变压器非线性电感的计算公式、变压器参数系数计算公式、变压器发热补偿计算公式等。
一、电阻和变压器非线性电感的计算公式1.阻计算公式变压器的电阻是指在单位额定电压和额定电流条件下,通过变压器的电阻值,这个值可以通过如下的公式计算:R=V/I其中,R表示变压器的电阻,单位是欧姆;V表示额定电压,单位是伏特;I表示额定电流,单位是安培。
2.线性电感计算公式变压器中的非线性电感可以用以下公式计算:L = ( U1 + U2 ) / ( 2fI1 )其中,L表示变压器的非线性电感值,单位是亨;U1和U2分别表示输入电压和输出电压,单位是伏特;I1表示输入电流,单位是安培;f表示频率,单位是赫兹。
二、变压器参数系数计算公式这些参数系数包括变压器的电抗系数和电抗、电感系数及电感等,它们可以通过以下公式计算:电抗系数K=X/Z(其中,X表示变压器的电抗,单位是欧姆;Z表示变压器的电阻,单位是欧姆)电感系数K=X/L(其中,X表示变压器的电感,单位是亨;L表示变压器的非线性电感,单位是亨)三、变压器发热补偿计算公式变压器发热补偿的计算公式为:a1= a2 x [(1+ b1 x K)/(1+ b2 x K)]其中,a1表示变压器的额定功率补偿,单位是瓦;a2表示变压器的额定功率,单位是瓦;b1和b2分别表示变压器的发热功率,单位是瓦/摄氏度;K表示变压器的电抗系数。
以上就是关于变压器计算公式的讨论,正确的变压器参数计算公式和发热补偿公式能够保证变压器正确的运行,从而提高电力系统的安全性和稳定性。
这仅仅是变压器的计算公式,在电力系统的设计、调试和运行中,还有许多其他关于电力系统的计算公式,电力专业人员必须对它们都有一定的了解,才能保证电力系统的安全性与稳定性。
谐振变压器计算
谐振变压器是一种利用谐振的原理来实现电压变换的变压器。
谐
振变压器可以通过适当选择电感和电容的数值来实现理想的电压变换。
谐振变压器的计算可以通过以下几个步骤进行:
1. 确定变换比率:根据需要的输入电压和输出电压,计算出变
换比率。
变换比率可以通过输出电压与输入电压的比值来计算。
2. 计算电感:根据所需的谐振频率和电容的数值,可以使用以
下公式来计算电感的数值:
电感= 1 / ((2π×频率)²×电容)
3. 选择电感和电容数值:根据计算得到的电感数值和所需的电
容数值,选择合适的电感和电容。
可以选择最接近计算值的标准数值。
4. 设计变压器的结构:根据所选的电感和电容数值,设计变压
器的具体结构。
包括选择合适的线圈数目、线径和绕组方式等。
5. 检验设计是否满足需求:进行仿真或实验,验证设计的谐振
变压器是否满足输入输出电压的需求。
需要注意的是,在进行谐振变压器设计时,需要注意电压、电流
和功率的限制,以确保变压器能够正常运行且不超过额定值。
同时,
还需要考虑谐振电路的稳定性、损耗和效率等因素。
希望以上对谐振变压器的计算过程有所帮助。
如有任何疑问,可
咨询相关专业人士或深入研究相关资料。
开关变压器第三讲变压器线圈电感量计算..在进行电路计算的时候,一般都采用SI国际单位制,即导磁率采用相对导磁率与真空导磁率的乘积,即:,其中相对导磁率是一个没有单位的系数,真空导磁率的单位为H/m。
1、圆截面直导线的电感圆截面直导线如图2-32所示,其电感为:2、同轴电缆线的电感同轴电缆线如图2-33所示,其电感为:3、双线制传输线的电感双线制传输线如图2-34所示,其电感为:4、两平行直导线之间的互感两平行直导线如图2-34所示,其互感为:5、圆环的电感5、矩型线圈的电感矩形线圈如图2-36所示,其电感为:6、螺旋线圈的电感螺旋线圈如图2-37所示,其电感为:7、多层绕组线圈的电感多层绕组线圈如图2-38所示,其电感为:【说明】上式是用来计算多层线圈绕组、截面为圆形的空心线圈的电感计算公式。
长冈系数k可查阅表2-1,系数c可查阅表2-2。
当线圈内部有磁芯时,有磁芯线圈的电感是空心线圈电感的倍,是磁芯的相对导磁率。
相对导磁率的测试方法很简单,只需把有磁芯的线圈和空心线圈分别进行测试,通过对比即可求出相对导磁率的大小。
8、变压器线圈的电感变压器线圈如图2-39所示,其电感为:【说明】上式是用来计算变压器线圈电感的计算公式。
由于变压器铁芯的磁回路基本是封闭的,变压器铁芯的平均导磁率相对来说比较大。
铁芯的导磁率一般在产品技术手册中都会给出,但由于大多数开关电源变压器的铁芯都留有气隙,留有气隙的磁回路会出现磁场强度以及磁感应强度分布不均匀,因此,(2-108)式中的导磁率只能使用平均导磁率,技术手册中的数据不能直接使用。
在这种情况下,最好的方法是先制作一个简单样品,例如,在某个选好的变压器铁芯的骨架上绕一个简单线圈(比如匝数为10),然后对线圈的电感量进行测试,或者找一个已知线圈匝数与电感量的样品作为参考。
知道了线圈样品的电感量后,只需把已知参数代入(2-108)或(2-94)式,即可求出其它未知参数,然后把所有已知参数定义为一个常数k;最后电感的计算公司就可以简化为:L = kN2 ,这样,电感量的计算就变得非常简单。
电感和变压器的相关公式
安培环路定律: 磁压: 磁动势: 电磁感应定律:
带磁芯的电感公式:
磁压:
磁阻: 电阻:
开气隙磁芯:
磁通变化量:
n
l
H i ⋅=
i
n l H ⋅=⋅c m l H U ⋅=i
n F
⋅=t
t
n t
n e ΔΔ=
Δ⋅Δ=
ΔΔ⋅
=ψφφ)
(dt di L dt di l A n dt dH nA dt dB nA dt
d n
e u c ⋅=⋅====−=μμφ2
c
l A n L ⋅⋅=
μ2
φ
φμμφ
μ
⋅=⋅=⋅=⋅==mc c c
c
c c c m R A l l A l B
Hl U c c mc A l R ⋅=μS
l
R ⋅
=ρδ
δ
δ
μμA l A l n
R R n
R n L c c m mc m ⋅+
⋅=+==02
2
22
111φφφ−=t 2
21111i N i N i N t ⋅−⋅=⋅
1i =输入电流
反射电流
变压器工作原理:
导线集肤深度:
矩形波电流产生的集肤效应:矩形波电流的集肤深度为基波正弦
波的集肤深度的70%。
当负载电流比较大时(一般大于20A),应采用铜箔,而不是用
利兹线(多股细小且绝缘)或多股实心线并绕,开关频率低于50kHz 时,应尽量避免使用利兹线。
铁氧体磁芯损耗:
磁芯的工作状态分为三类:
Ⅰ类:有直流偏磁的单向磁化(主要关注磁芯的饱和问题) Ⅱ类:无直流偏磁的单向磁化(主要关注磁芯的复位问题) Ⅲ类:双向磁化(主要关注磁芯的高频损耗问题)
γ
μπ⋅⋅⋅⋅⋅=
Δf k 22μ导线材料的磁导率
γ材料的电导率(γ=1/ρ) k材料电导率的温度系数
β=2.2~2.4 α=1.2~1.7
B为磁感应强度 η为材料系数 f为交变频率。