大功率高頻開(kāi)關(guān)電源變壓器設(shè)計(jì)與損耗分析

開(kāi)關(guān)變壓器是將dc電壓﹐通過(guò)自激勵(lì)震蕩或者ic它激勵(lì)間歇震蕩形成高頻方波﹐通過(guò)變 壓器耦合到次級(jí),整流后達(dá)到各種所需dc電壓﹒ 變壓器在電路中電磁感應(yīng)的耦合作用﹐達(dá)到初﹒次級(jí)絕緣隔離﹐輸出實(shí)現(xiàn)各種高頻電壓﹒ 目的﹕減小變壓器體積﹐降低成本﹐使設(shè)備小形化﹐節(jié)約能源﹐提高穩(wěn)壓精度﹒n 工頻變壓器與高頻變壓器的比較﹕ 工頻高頻 e＝4.4fnaebmf=50hze＝4.0fnaebmf=50khznaebm 效率﹕η=60-80%(p2／p2+pm+pc)η>90%((p2／p2+pm) 功率因素﹕cosψ=0.6-0.7(系統(tǒng)100w供電142w)cosψ>0.90(系統(tǒng)100w供電111w) 穩(wěn)壓精度﹕δu%=1%(u20-u2／u20*100)

. '. 開(kāi)關(guān)電源變壓器設(shè)計(jì) 1.前言 2.變壓器設(shè)計(jì)原則 3.系統(tǒng)輸入規(guī)格 4.變壓器設(shè)計(jì)步驟 4.1選擇開(kāi)關(guān)管和輸出整流二極管 4.2計(jì)算變壓器匝比 4.3確定最低輸入電壓和最大占空比 4.4反激變換器的工作過(guò)程分析 4.5計(jì)算初級(jí)臨界電流均值和峰值 4.6計(jì)算變壓器初級(jí)電感量 4.7選擇變壓器磁芯 4.8計(jì)算變壓器初級(jí)匝數(shù)、次級(jí)匝數(shù)和氣隙長(zhǎng)度 4.9滿載時(shí)峰值電流 4.10最大工作磁芯密度bmax 4.11計(jì)算變壓器初級(jí)電流、副邊電流的有效值 4.12計(jì)算原邊繞組、副邊繞組的線徑，估算窗口占有率 4.13計(jì)算繞組的銅損 4.14變壓器繞線結(jié)構(gòu)及工藝 5.實(shí)例設(shè)計(jì)—12wflyback變壓器設(shè)計(jì) 1.前言 ◆反激變換器優(yōu)點(diǎn)： 電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 成本低廉 容易得到多路輸出 應(yīng)用廣泛，比較適合100w以下的小功率電源 ◆設(shè)計(jì)難點(diǎn) 變壓

高頻開(kāi)關(guān)電源變壓器的動(dòng)態(tài)測(cè)試 （jp2581b＋jp619b材料功耗測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)用筆記之一） 1引言 目前，對(duì)高頻開(kāi)關(guān)電源變壓器電磁參數(shù)‘測(cè)試’大約使用兩種方法：一種是用lcr表測(cè)量一些基本電磁參數(shù)，例如，開(kāi)關(guān)電源變 壓器初次級(jí)電感、漏感、分布電容、繞組直流電阻以及匝比、相位等，我們稱這種測(cè)試方法為’靜態(tài)’測(cè)試；一種是將開(kāi)關(guān)電源變 壓器放到主機(jī)上考核其工作情況，對(duì)已經(jīng)定型生產(chǎn)的開(kāi)關(guān)電源變壓器，為考核外購(gòu)磁芯質(zhì)量，通過(guò)測(cè)量變壓器工作溫升判斷磁 芯的損耗比較直觀簡(jiǎn)便。前一種方法因在弱場(chǎng)、低頻低磁感應(yīng)強(qiáng)度（例如bm<0.25mt、f=1khz）下測(cè)量，由于磁性材料特性的 非線性、不可逆和對(duì)溫度敏感，其在強(qiáng)場(chǎng)下工作與在弱場(chǎng)情況下工作電磁特性有很大不同。弱場(chǎng)下測(cè)量結(jié)果不能反映磁性器件 工作在強(qiáng)場(chǎng)下的情況；后一種方法雖隨主機(jī)在強(qiáng)場(chǎng)下應(yīng)用，但不能得到被測(cè)器件電磁參數(shù)。磁芯損耗需要專用儀器

通過(guò)對(duì)高頻開(kāi)關(guān)變壓器磁芯工作時(shí)能量?jī)?chǔ)存、損耗、傳遞及工作曲線的分析,應(yīng)用磁性材料的b-h回線和q值并結(jié)合ltcc工藝特點(diǎn)提出一種ltcc高頻開(kāi)關(guān)電源變壓器完整的設(shè)計(jì)思路和方法。文中以反激式高頻開(kāi)關(guān)變壓器為例闡述了設(shè)計(jì)過(guò)程中的主要要點(diǎn)。用低頻電磁場(chǎng)仿真工具maxwell2d/3d對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行仿真驗(yàn)證,在此基礎(chǔ)上調(diào)整繞組結(jié)構(gòu)和優(yōu)化磁芯結(jié)構(gòu)參數(shù),得出高頻變壓器的合理設(shè)計(jì)方案。

開(kāi)關(guān)電源變壓器設(shè)計(jì)教程 (2)

從變壓器設(shè)計(jì)的基本原理出發(fā),提出了一種設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)電源變壓器的簡(jiǎn)便方法,即直接根據(jù)變壓器的工作頻率和所需輸出的功率查表確定所需選用的磁性材料.從而確定變壓器線包各參數(shù);并對(duì)如何抑制電源變壓器常見(jiàn)的噪聲干擾進(jìn)行了探討。

(完整版)開(kāi)關(guān)電源變壓器設(shè)計(jì)與材料選擇

開(kāi)關(guān)電源變壓器設(shè)計(jì) 開(kāi)關(guān)變壓器是將dc電壓﹐通過(guò)自激勵(lì)震蕩或者ic它激勵(lì)間歇震蕩形成高頻方波﹐通過(guò)變壓器耦合到次級(jí),整流后達(dá)到各 種所需dc電壓﹒ 變壓器在電路中電磁感應(yīng)的耦合作用﹐達(dá)到初﹒次級(jí)絕緣隔離﹐輸出實(shí)現(xiàn)各種高頻電壓﹒ 目的﹕減小變壓器體積﹐降低成本﹐使設(shè)備小形化﹐節(jié)約能源﹐提高穩(wěn)壓精度﹒n 工頻變壓器與高頻變壓器的比較﹕ 工頻高頻 e＝4.4fnaebmf=50hze＝4.0fnaebmf=50khznaebm 效率﹕η=60-80%(p2／p2+pm+pc)η>90%((p2／p2+pm) 功率因素﹕cosψ=0.6-0.7(系統(tǒng)100w供電142w)cosψ>0.90(系統(tǒng)100w供電111w) 穩(wěn)壓精度﹕δu%=1%(u20-u2／u20*100)δu<0.2% 適配.控制性能﹕差好

開(kāi)關(guān)電源變壓器設(shè)計(jì) 開(kāi)關(guān)變壓器是將dc電壓﹐通過(guò)自激勵(lì)震蕩或者ic它激勵(lì)間歇震蕩形成高頻方波﹐通過(guò)變 壓器耦合到次級(jí),整流后達(dá)到各種所需dc電壓﹒ 變壓器在電路中電磁感應(yīng)的耦合作用﹐達(dá)到初﹒次級(jí)絕緣隔離﹐輸出實(shí)現(xiàn)各種高頻電壓﹒ 目的﹕減小變壓器體積﹐降低成本﹐使設(shè)備小形化﹐節(jié)約能源﹐提高穩(wěn)壓精度﹒n 工頻變壓器與高頻變壓器的比較﹕ 工頻高頻 e＝4.4fnaebmf=50hze＝4.0fnaebmf=50khznaebm 效率﹕η=60-80%(p2／p2+pm+pc)η>90%((p2／p2+pm) 功率因素﹕cosψ=0.6-0.7(系統(tǒng)100w供電142w)cosψ>0.90(系統(tǒng)100w供電111w) 穩(wěn)壓精度﹕δu%=1%(u20-u2／u20*100)δu<0.2% 適配.控制性能﹕差好

開(kāi)關(guān)電源變壓器設(shè)計(jì) 開(kāi)關(guān)變壓器是將dc電壓﹐通過(guò)自激勵(lì)震蕩或者ic它激勵(lì)間歇震蕩形成高頻方波﹐通過(guò)變 壓器耦合到次級(jí),整流后達(dá)到各種所需dc電壓﹒ 變壓器在電路中電磁感應(yīng)的耦合作用﹐達(dá)到初﹒次級(jí)絕緣隔離﹐輸出實(shí)現(xiàn)各種高頻電壓﹒ 目的﹕減小變壓器體積﹐降低成本﹐使設(shè)備小形化﹐節(jié)約能源﹐提高穩(wěn)壓精度﹒n 工頻變壓器與高頻變壓器的比較﹕ 工頻高頻 e＝4.4fnaebmf=50hze＝4.0fnaebmf=50khznaebm 效率﹕η=60-80%(p2／p2+pm+pc)η>90%((p2／p2+pm) 功率因素﹕cosψ=0.6-0.7(系統(tǒng)100w供電142w)cosψ>0.90(系統(tǒng)100w供電111w) 穩(wěn)壓精度﹕δu%=1%(u20-u2／u20*100)δu<0.2% 適配.控制性能﹕差好

針對(duì)開(kāi)關(guān)電源變壓器設(shè)計(jì)中存在公式繁多,參數(shù)計(jì)算困難等問(wèn)題,提出了一種實(shí)用的單端反激式開(kāi)關(guān)電源變壓器的設(shè)計(jì)方法。該方法簡(jiǎn)明扼要地闡述了各主要參數(shù)的物理意義,并結(jié)合工程實(shí)踐給出了參數(shù)選擇與計(jì)算的方法步驟。利用excel表格編制了自動(dòng)計(jì)算公式,通過(guò)與pi公司的開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行實(shí)例設(shè)計(jì)比較,比較結(jié)果表明,該方法實(shí)用有效,而且更加具有靈活性。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,工業(yè)、農(nóng)業(yè)、化工、機(jī)械、煉鋼、航天、通信、國(guó)防等各個(gè)領(lǐng)域以及人們的日常生活對(duì)電能的需求量也越來(lái)越大,因此,對(duì)電能各方面的研究應(yīng)不斷細(xì)化與深入。高頻開(kāi)關(guān)電源作為用電設(shè)施中重要的一部分也逐漸受到人們的重視,與線性穩(wěn)壓電源相比,具有占地面積小、穩(wěn)定性較高、效率較高、開(kāi)關(guān)耐受能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。文章主要闡述了高頻電源開(kāi)關(guān)的發(fā)展歷程及特點(diǎn),介紹了高頻電源開(kāi)關(guān)的基本原理及設(shè)計(jì)觀念,并對(duì)其未來(lái)的發(fā)展作出展望。

介紹了3kw、60khz軟開(kāi)關(guān)電源變壓器的主要特點(diǎn),給出了3kw全橋軟開(kāi)關(guān)電源變壓器的磁芯材料選擇、電磁參數(shù)設(shè)計(jì)及繞制工藝。測(cè)試結(jié)果表明,試驗(yàn)變壓器的主要參數(shù)均接近進(jìn)口樣機(jī),空載、滿載時(shí)輸出波形正常,運(yùn)行狀況良好,可以確定采用國(guó)產(chǎn)lp3材料的pm87磁芯是正確的,同時(shí),設(shè)計(jì)的繞組參數(shù)合理,繞制工藝也切實(shí)可行。

詳細(xì)地論述了1．5mhz高頻開(kāi)關(guān)電源變壓器設(shè)計(jì)全過(guò)程。該變壓器可用于推挽正激等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。文章介紹了變壓器對(duì)高頻開(kāi)關(guān)電源的影響,分析了變壓器磁芯的特性及變壓器的設(shè)計(jì)方法。

變壓器的設(shè)計(jì)是開(kāi)關(guān)電源中關(guān)鍵的步驟。對(duì)帶有高功率因數(shù)(pf)反激式開(kāi)關(guān)電源的變壓器原理進(jìn)行了論述,在探討變壓器的設(shè)計(jì)原理基礎(chǔ)上,提出一種良好的設(shè)計(jì)方法,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了設(shè)計(jì)原理。所設(shè)計(jì)的變壓器具有效率高、電磁干擾低、漏感低、溫升低的特點(diǎn)。

根據(jù)開(kāi)關(guān)電源變壓器單端磁化的工作原理和偏磁理論,找到除偏磁的方法,提高了鐵芯單端磁化的工作效率。

反激式開(kāi)關(guān)電源變壓器的設(shè)計(jì) 反激式變壓器是反激開(kāi)關(guān)電源的核心，它決定了反激變換器一系列的重要參數(shù)，如占空比d，最大峰 值電流，設(shè)計(jì)反激式變壓器，就是要讓反激式開(kāi)關(guān)電源工作在一個(gè)合理的工作點(diǎn)上。這樣可以讓其的發(fā)熱 盡量小，對(duì)器件的磨損也盡量小。同樣的芯片，同樣的磁芯，若是變壓器設(shè)計(jì)不合理，則整個(gè)開(kāi)關(guān)電源的 性能會(huì)有很大下降，如損耗會(huì)加大，最大輸出功率也會(huì)有下降，下面我系統(tǒng)的說(shuō)一下我設(shè)計(jì)變壓器的方法。 設(shè)計(jì)變壓器，就是要先選定一個(gè)工作點(diǎn)，在這個(gè)工作點(diǎn)上算，這個(gè)是最苛刻的一個(gè)點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)就是最 低的交流輸入電壓，對(duì)應(yīng)于最大的輸出功率。下面我就來(lái)算了一個(gè)輸入85v到265v，輸出5v，2a的電 源，開(kāi)關(guān)頻率是100khz。 第一步，選定原邊感應(yīng)電壓vor 這個(gè)值是由自己來(lái)設(shè)定的，這個(gè)值就決定了電源的占空比?？赡芘笥褌儾焕斫馐裁词窃吀袘?yīng)電壓， 為了便于理解，我們從下面圖一所

近幾年科學(xué)技術(shù)越來(lái)越發(fā)達(dá),電子領(lǐng)域發(fā)展迅速,高頻開(kāi)關(guān)電源變壓器逐漸走入人們的視野,受到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。通過(guò)磁芯參數(shù)和線圈參數(shù)兩方面分析高頻開(kāi)關(guān)電源變壓器的設(shè)計(jì)要求,然后針對(duì)設(shè)計(jì)要求提出高頻開(kāi)關(guān)電源變壓器的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法即簡(jiǎn)化求解和數(shù)值模擬,適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展和變化。

開(kāi)關(guān)電源的未來(lái)主要發(fā)展方向是高頻化和高功率密度化。需要注意的是,變壓器是開(kāi)關(guān)電源的核心部件,并且,隨著頻率與功率逐漸提高,電源開(kāi)關(guān)對(duì)電源系統(tǒng)性能的影響日益顯著。所以,研究對(duì)高頻開(kāi)關(guān)電源變壓器,對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),并進(jìn)一步分析其應(yīng)用是關(guān)鍵。本文主要對(duì)高頻開(kāi)關(guān)電源變壓器的優(yōu)化設(shè)計(jì)及其應(yīng)用進(jìn)行了分析,希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)學(xué)者提供有價(jià)值的參考。

對(duì)高頻開(kāi)關(guān)電源的變壓器建立了實(shí)際等效電路，建立了變壓器功率損耗模型。重點(diǎn)對(duì)高頻開(kāi)關(guān)電源變壓器的損耗進(jìn)行了分析與計(jì)算并提出了解決辦法，對(duì)25kw高頻開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行了設(shè)計(jì)與計(jì)算。對(duì)設(shè)計(jì)的開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)試，結(jié)果顯示該開(kāi)關(guān)電源大大提高了功率因數(shù)和效率。

針對(duì)工作在連續(xù)電流(ccm)或斷續(xù)電流模式(dcm)下的反激式變壓器設(shè)計(jì)中存在的計(jì)算公式眾多、參數(shù)設(shè)計(jì)困難等問(wèn)題,提出了一種新的反激變壓器設(shè)計(jì)方法。該方法統(tǒng)一了兩種模式下的變壓器計(jì)算公式,有效地解決了磁芯大小、原邊電感值、氣隙大小、原邊線圈的匝數(shù)、線徑等的參數(shù)設(shè)計(jì),提高了反激式變壓器設(shè)計(jì)效率,降低了計(jì)算難度,有利于反激變壓器的快速設(shè)計(jì)。

電源設(shè)備是現(xiàn)代電氣設(shè)備電能傳遞和轉(zhuǎn)換的主要設(shè)備,其自身的運(yùn)行質(zhì)量和運(yùn)行效率將會(huì)直接影響到電氣設(shè)備的性能和效率,所以當(dāng)前在電氣設(shè)備領(lǐng)域?qū)﹄娫丛O(shè)備的研究成為一個(gè)重要課題。本文將立足于電源設(shè)計(jì)的實(shí)際對(duì)單端正激式高頻開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。