推挽式开关电源变压器参数的计算

第23卷第6期合肥工业大学学报(自然科学版)V o l.23N o.6 2000年12月JOU RNAL O F H EFE I U N I V ER S IT Y O F T ECHNOLO GY D ec.2000推挽式DC DC开关电源的设计与校正张　兴,　马先奎,　张崇巍(合肥工业大学电气工程学院,安徽合肥　230009)摘　要:文章给出了应用状态空间平均法所建立的推挽式DC DC变换器的动态小信号数学模型,得出了闭环系统框图和传递函数。

并在此基础上应用自动控制理论设计和校正了一系统。

分析了比例校正方式对系统性能的影响,并展望了对系统性能更好的校正方式。

仿真结果表明了小信号数学模型的正确性和实用性。

关键词:状态空间平均法;开关电源;小信号数学模型;校正中图分类号:TM401.1 文献标识码:A 文章编号:100325060(2000)0620957205D esign and correction of push-pull DC DC sw itch i ng power supplyZHAN G X ing,　M A X ian2ku i,　ZHAN G Chong2w ei(Schoo l of E lectrical Engineering,H efei U niversity of T echno logy,H efei230009,Ch ina)Abstract:T he s m all signal m athem atical m odel of p u sh2p u ll DC DC converter is con structed by app lying the state2sp ace m ethod,and the clo sed2loop system b lock diagram and tran sfer functi on are p ropo sed.T hen a system is designed and co rrected w ith au tom atic con tro l theo ry.T he effect of P I co rrecti on on the system p rop erty is discu ssed,and P I co rrecti on is com p ared w ith o ther co rrecti on m ethods.T he si m u lati on resu lts indicate that the s m all signal m odel is co rrect and feasib le.Key words:state2sp ace m ethod;s w itch ing pow er supp ly;s m all signal m athem atical m odel;co rrecti on0　引 言开关电源(Sw itch ing Pow er Supp ly)与传统的线性电源相比较,具有效率高、重量轻、体积小等优点,近年来得到广泛的应用和发展。

推挽变压器计算范文引言：一、推挽变压器的基本原理推挽变压器是由两个互补工作的铁芯变压器组成的。

其中一个变压器是正相位变压器，将直流电压转换为交流电压；另一个变压器是负相位变压器，将交流电压转换为直流电压。

这种互补工作的设计能够实现高效的功率转换，并且可以克服传统变压器存在的问题。

二、推挽变压器的设计流程1.参数选取：首先确定需要的输入输出电压范围和功率等级。

根据实际需求和条件，选择合适的主要参数。

2.铁芯设计：根据设计参数，计算变压器的铁芯尺寸和截面积，选择合适的铁芯材料。

3.线圈绕组设计：根据铁芯尺寸和设计参数，计算绕组的匝数和截面积，选择合适的线径和绕组方式。

4.检验和验证：根据设计完成后，进行电流、电压和功率等方面的检验和验证，确保设计符合要求。

三、推挽变压器的计算方法在推挽变压器的设计过程中，需要进行多个参数的计算和选择，包括铁芯参数、线圈参数等。

1.铁芯参数的计算：根据设计参数，计算出变压器铁芯的尺寸和截面积。

主要考虑铁芯磁导率和交流损耗等因素。

2.线圈参数的计算：根据线圈的匝数和截面积，计算线圈的电流承载能力和绕组方式。

主要考虑线圈的电阻和电感等因素。

3.电压和功率的计算：根据输入输出电压和功率要求，计算变压器的变比和效率。

主要考虑变压器的损耗和效率等因素。

4.磁通密度和磁场分布的计算：根据变压器的铁芯参数和线圈参数，计算变压器的磁通密度和磁场分布。

主要考虑铁芯的饱和和线圈的耦合等因素。

结论：推挽变压器是一种重要的变压器类型，广泛应用于工业和电力系统中。

设计推挽变压器需要进行多个参数的计算和选择，包括铁芯参数、线圈参数等。

这些计算和选择需要考虑变压器的输入输出电压范围、功率等级和效率要求等因素。

通过合理的设计流程和计算方法，可以得到满足要求的推挽变压器。

推挽变压器计算公式标题：推导变压器计算公式，为电力工程设计提供便利引言：变压器是电力系统中必不可少的元件，它的设计与计算对于保证电力系统的正常运行非常重要。

然而，计算变压器参数并不是一件简单的事情，需要借助一定的公式和方法。

本文将推导变压器计算的基本公式，以便为电力工程设计提供便利和指导。

一、基本概念和假设1. 互感性：变压器的工作基于互感效应，即通过磁场的变化来传递能量。

互感性的表达式为N1φ1 = N2φ2，其中N1、N2分别为变压器的一次和二次线圈的匝数，φ1、φ2分别为一次和二次线圈的磁通。

2. 理想变压器：假设变压器是理想的情况下，可以得出以下假设公式：- 磁场没有漏磁，即φ1 = φ2；- 电阻和漏电感可以忽略不计。

二、变压器的基本参数1. 变比: 变比表示了变压器一次和二次电压之间的关系。

变比定义为:K = V2 / V12. 系数K的定义中包含了两个重要的量：- 变压器的主磁通率（M）。

主磁通率定义为变压器磁通的比例因子，即φ1 = Mφ2；- 变压器的匝缐比（m）。

匝缐比定义为一次和二次线圈的匝数之比，即m = N1 / N2。

通过将M和m代入K的定义，我们可以得到另一种形式的变比公式:K = M*m三、变压器的基础计算公式1. 一次和二次电流之间的关系：根据理想变压器的假设公式，可以推导出:I1 / I2 = N2 / N1 = 1 / m2. 线圈电压之间的关系：根据理想变压器的假设公式，可以推导出:V1 / V2 = N1 / N2 = m3. 功率之间的关系：根据电力学基本定律，功率等于电压乘以电流。

我们可以得出以下推导：P1 = V1 * I1 = m * V2 * (I2 / m) = P2其中，P1和P2分别为一次和二次侧的功率。

四、变压器额定容量的计算变压器的额定容量是指变压器能够持续运行的功率。

额定容量可以根据以下公式计算：S = k * V * I其中，S为额定容量，k为各种损耗系数，V为标称电压，I为额定电流。

0.4．推挽式开关电源变压器参数的计算推挽式开关电源使用的开关变压器有两个初级线圈，它们都属于励磁线圈，但流过两个线圈的电流所产生的磁力线方向正好相反，因此，推挽式开关电源变压器属于双激式开关电源变压器；另外，推挽式开关电源变压器的次级线圈会同时被两个初级线圈所产生的磁场感应，因此，变压器的次级线圈同时存在正、反激电压输出；推挽式开关电源有多种工作模式，如：交流输出、整流输出、直流稳压输出，等工作模式，各种工作模式对变压器的参数要求会有不同的要求。

1-8-1-4-1．推挽式开关电源变压器初级线圈匝数的计算由于推挽式变压器的铁心分别被流过变压器初级线圈N1绕组和N2两个绕组的电流轮流进行交替励磁，变压器铁心的磁感应强度B，可从负的最大值-Bm，变化到正的最大值+Bm，因此，推挽式变压器铁心磁感应强度的变化范围比单激式变压器铁心磁感应强度的变化范围大好几倍，并且不容易出现磁通饱和现象。

推挽式变压器的铁心一般都可以不用留气隙，因此，变压器铁心的导磁率比单激式变压器铁心的导磁率高出很多，这样，推挽式变压器各线圈绕组的匝数就可以大大的减少，使变压器的铁心体积以及变压器的总体积都可以相对减小。

推挽式开关电源变压器的计算方法与前面正激式或反激式开关电源变压器的计算方法大体相同，只是对变压器铁心磁感应强度的变化范围选择有区别。

对于具有双向磁极化的变压器铁心，其磁感应强度B的取值范围，可从负的最大值-Bm变化到正的最大值+Bm。

关于开关电源变压器的计算方法，请参考前面“1-6-3．正激式变压器开关电源电路参数计算”中的“2.1 变压器初级线圈匝数的计算”章节中的内容。

根据（1-95）式：（1-150）式和（1-151）式就是计算双激式开关电源变压器初级线圈N1绕组匝数的公式。

式中，N1为变压器初级线圈N1或N2绕组的最少匝数，S为变压器铁心的导磁面积（单位：平方厘米），Bm为变压器铁心的最大磁感应强度（单位：高斯）；Ui为加到变压器初级线圈N1绕组两端的电压，单位为伏；τ = T on，为控制开关的接通时间，简称脉冲宽度，或电源开关管导通时间的宽度（单位：秒）；F为工作频率，单位为赫芝，一般双激式开关电源变压器工作于正、反激输出的情况下，其伏秒容量必须相等，因此，可以直接用工作频率来计算变压器初级线圈N1绕组的匝数；F 和τ取值要预留20%左右的余量。

推挽变压器计算范文
一、推挽变压器原理
1.工作原理
推挽变压器由于左右两边的变压器在工作时正好相互补偿，所以在输入的一半周期内，一个变压器从零开始向正向工作，另一个变压器从零开始向反向工作，相当于两个变压器同频率、反相输出。

因此，推挽变压器的输出是交流信号，可以实现电压的升压和降压。

2.推挽变压器的构造
二、推挽变压器计算
1.推挽变压器的变比
2.推挽变压器的输入与输出
3.磁芯选择
为了减小磁耦合，推挽变压器通常采用铁芯或氧化铁芯。

磁芯的选择应根据应用需求和设计要求，包括频率、功率、损耗等因素。

4.容量计算
5.线圈匝数计算
三、推挽变压器设计注意事项
1.磁耦合
为了减小磁耦合，推挽变压器的两个次级绕组之间应选择适当的绕组距离，并采取合适的绝缘材料。

2.绝缘设计
3.功率匹配
4.可靠性设计
5.频率匹配
以上是推挽变压器的原理、计算方法以及一些注意事项的介绍。

推挽变压器在功率放大器等电子电路中应用广泛，设计时需要注意输入输出的电流和电压，合理选择磁芯和绕组匝数，以确保变压器的性能和可靠性。

储能滤波电感和储能滤波电容参数的计算，与图1-2的串联式开关电源中储能滤波电感和储能滤波电容参数的计算方法很相似。

根据图1-33和图1-34，我们把整流输出电压uo和LC滤波电路的电压uc、电流iL画出如图1-35，以便用来计算推挽式变压器开关电源储能滤波电感、电容的参数。

图1-35-a）是整流输出电压uo的波形图。

实线表示控制开关K1接通时，推挽式变压器开关电源开关变压器次级线圈N3绕组输出电压经整流后的波形；虚线表示控制开关K2接通时，推挽式变压器开关电源开关变压器次级线圈N3绕组输出电压经整流后的波形。

Up表示整流输出峰值电压（正激输出电压），Up-表示整流输出最低电压（反激输出电压），Ua表示整流输出电压的平均值。

图1-35-b）是滤波电容器两端电压的波形图，或滤波电路输出电压的波形图。

Uo表示输出电压，或滤波电容器两端电压的平均值；ΔUc表示电容充电电压增量，2ΔUc等于输出电压纹波。

1-8-1-3-1．推挽式变压器开关电源储能滤波电感参数的计算在图1-33中，当控制开关K1接通时，输入电压Ui通过控制开关K1加到开关变压器线圈N1绕组的两端，在控制开关K1接通Ton期间，开关变压器线圈N3绕组输出一个幅度为Up（半波平均值）的正激电压uo，然后加到储能滤波电感L 和储能滤波电容C组成的滤波电路上，在此期间储能滤波电感L两端的电压eL为：eL = Ldi/dt = Up – Uo —— K1接通期间（1-136）式中：Ui为输入电压，Uo为直流输出电压，即：Uo为滤波电容两端电压uc的平均值。

在此顺便说明：由于电容两端的电压变化增量ΔU相对于输出电压Uo来说非常小，为了简单，我们这里把Uo当成常量来处理。

对（1-136）式进行积分得：式中i（0）为初始电流（t = 0时刻流过电感L的电流），即：控制开关K1刚接通瞬间，流过电感L的电流，或称流过电感L的初始电流。

从图1-35中可以看出i（0）= Ix 。