實用的反激開關電源變壓器設計方法

開關變壓器是將dc電壓﹐通過自激勵震蕩或者ic它激勵間歇震蕩形成高頻方波﹐通過變 壓器耦合到次級,整流后達到各種所需dc電壓﹒ 變壓器在電路中電磁感應的耦合作用﹐達到初﹒次級絕緣隔離﹐輸出實現(xiàn)各種高頻電壓﹒ 目的﹕減小變壓器體積﹐降低成本﹐使設備小形化﹐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)

. '. 開關電源變壓器設計 1.前言 2.變壓器設計原則 3.系統(tǒng)輸入規(guī)格 4.變壓器設計步驟 4.1選擇開關管和輸出整流二極管 4.2計算變壓器匝比 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程分析 4.5計算初級臨界電流均值和峰值 4.6計算變壓器初級電感量 4.7選擇變壓器磁芯 4.8計算變壓器初級匝數(shù)、次級匝數(shù)和氣隙長度 4.9滿載時峰值電流 4.10最大工作磁芯密度bmax 4.11計算變壓器初級電流、副邊電流的有效值 4.12計算原邊繞組、副邊繞組的線徑，估算窗口占有率 4.13計算繞組的銅損 4.14變壓器繞線結構及工藝 5.實例設計—12wflyback變壓器設計 1.前言 ◆反激變換器優(yōu)點： 電路結構簡單 成本低廉 容易得到多路輸出 應用廣泛，比較適合100w以下的小功率電源 ◆設計難點 變壓

開關電源變壓器設計教程 (2)

反激開關電源變壓器初級側部分(上)

開關電源變壓器設計 開關變壓器是將dc電壓﹐通過自激勵震蕩或者ic它激勵間歇震蕩形成高頻方波﹐通過變壓器耦合到次級,整流后達到各 種所需dc電壓﹒ 變壓器在電路中電磁感應的耦合作用﹐達到初﹒次級絕緣隔離﹐輸出實現(xiàn)各種高頻電壓﹒ 目的﹕減小變壓器體積﹐降低成本﹐使設備小形化﹐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

從變壓器設計的基本原理出發(fā),提出了一種設計開關電源變壓器的簡便方法,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);并對如何抑制電源變壓器常見的噪聲干擾進行了探討。

對高頻開關電源的變壓器建立了實際等效電路,建立了變壓器功率損耗模型。重點對高頻開關電源變壓器的損耗進行了分析與計算并提出了解決辦法,對25kw高頻開關電源進行了設計與計算。對設計的開關電源進行數(shù)據(jù)測試,結果顯示該開關電源大大提高了功率因數(shù)和效率。

(完整版)開關電源變壓器設計與材料選擇

開關電源變壓器設計 開關變壓器是將dc電壓﹐通過自激勵震蕩或者ic它激勵間歇震蕩形成高頻方波﹐通過變 壓器耦合到次級,整流后達到各種所需dc電壓﹒ 變壓器在電路中電磁感應的耦合作用﹐達到初﹒次級絕緣隔離﹐輸出實現(xiàn)各種高頻電壓﹒ 目的﹕減小變壓器體積﹐降低成本﹐使設備小形化﹐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

開關電源變壓器設計 開關變壓器是將dc電壓﹐通過自激勵震蕩或者ic它激勵間歇震蕩形成高頻方波﹐通過變 壓器耦合到次級,整流后達到各種所需dc電壓﹒ 變壓器在電路中電磁感應的耦合作用﹐達到初﹒次級絕緣隔離﹐輸出實現(xiàn)各種高頻電壓﹒ 目的﹕減小變壓器體積﹐降低成本﹐使設備小形化﹐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

隨著led照明向普通照明領域進軍,作為led電源重要組成部分的高頻電壓器,體積小、功耗低、電磁輻射小、工作頻率高,成為其主要的性能指標。針對此目的,對led開關電源反激變壓器的設計進行研究,結合實際采用面積乘積法設計一款單端反激式高頻變壓器,運用變壓器電感電流斷續(xù)的工作模式使得變壓器的體積大大減小,同時在很大程度上也減小了變壓器的電磁干擾輻射。通過3wled電源的制作測試實驗對設計方案進行驗證,結果證明了設計方案的可行性,達到了預期的效果。

通過對高頻開關變壓器磁芯工作時能量儲存、損耗、傳遞及工作曲線的分析,應用磁性材料的b-h回線和q值并結合ltcc工藝特點提出一種ltcc高頻開關電源變壓器完整的設計思路和方法。文中以反激式高頻開關變壓器為例闡述了設計過程中的主要要點。用低頻電磁場仿真工具maxwell2d/3d對計算結果進行仿真驗證,在此基礎上調(diào)整繞組結構和優(yōu)化磁芯結構參數(shù),得出高頻變壓器的合理設計方案。

反激式開關電源變壓器有不完全能量傳輸、完全能量傳輸兩種工作模式。為使變壓器在兩種模式下均有良好的性能,通過分析兩種工作模式的轉換過程,提出了一種以臨界工作狀態(tài)為條件的改進的變壓器設計方法,據(jù)此設計了一臺變壓器,并進行了實驗。實驗結果顯示,使用該方法設計的變壓器用于反激式電源時,可跨越兩種工作模式,其電壓調(diào)整率為1.0%,負載調(diào)整率為0.8%,證明了設計方法的正確性。

反激式開關電源變壓器的設計 反激式變壓器是反激開關電源的核心，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，設計反激式變壓器，就是要讓反激式開關電源工作在一個合理的工作點上。這樣可以讓其的發(fā)熱 盡量小，對器件的磨損也盡量小。同樣的芯片，同樣的磁芯，若是變壓器設計不合理，則整個開關電源的 性能會有很大下降，如損耗會加大，最大輸出功率也會有下降，下面我系統(tǒng)的說一下我設計變壓器的方法。 設計變壓器，就是要先選定一個工作點，在這個工作點上算，這個是最苛刻的一個點，這個點就是最 低的交流輸入電壓，對應于最大的輸出功率。下面我就來算了一個輸入85v到265v，輸出5v，2a的電 源，開關頻率是100khz。 第一步，選定原邊感應電壓vor 這個值是由自己來設定的，這個值就決定了電源的占空比?？赡芘笥褌儾焕斫馐裁词窃吀袘妷?， 為了便于理解，我們從下面圖一所

針對工作在連續(xù)電流(ccm)或斷續(xù)電流模式(dcm)下的反激式變壓器設計中存在的計算公式眾多、參數(shù)設計困難等問題,提出了一種新的反激變壓器設計方法。該方法統(tǒng)一了兩種模式下的變壓器計算公式,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)設計,提高了反激式變壓器設計效率,降低了計算難度,有利于反激變壓器的快速設計。

第1頁共13頁 修改履歷 標準名:開關電源變壓器檢驗標準 序號修改日制定、修改內(nèi)容起草部門備注 12015.10.25新修訂空調(diào)公司質(zhì)量部認定室 22016.06.211、rohs由常規(guī)檢驗項更改 為型式檢驗項 2、增加reach型式檢驗項 空調(diào)公司質(zhì)量部 3.2016.11.29根據(jù)企業(yè)標準和競品對標 結果完善如下： 1.增加了球壓試驗、阻燃試 驗、低溫貯存、鹽霧試驗、 針腳焊接強度、爬電距離和 電氣間隙、匝間耐壓試驗 和漆包線線徑、股數(shù)、 匝數(shù)共8個試驗項目。 2.完善了濕熱試驗、繞向確 認、電氣強度、可焊性和高 溫貯存共5個試驗項目。 空調(diào)公司質(zhì)量部 第2頁共13頁 海信（山東）空調(diào)部品檢驗標準 零部件名稱開關電源變壓器 適用范圍電控用帶插針焊接式開關電源變壓器 主要組分 （同質(zhì)材料 拆分） 漆包線

已知條件：設計步驟： input：1、選擇磁芯材質(zhì)，確定△b。 電壓：90～264vac選擇磁芯材質(zhì)的標準:高bs、低損耗、高μi。 vinminvinmax對于ee型磁芯,有 頻率：47～63hz△b=0.2 output2、確定磁芯的尺寸及型號 電壓1：vdc1>求磁芯的ap以確定尺寸 ap=aw*ae=（pt4）/(2△b*fs 電流1：a3.16 iomax= 電壓2：vdc2>形狀及規(guī)格的確定 電流2：a根據(jù)上面計算的ap，查磁芯的規(guī)格書 效率：η≥0.83ae： 工作頻率：fs=70khzaw： al: 名詞解釋：le: bs:飽和磁通密度ap： μi：磁芯磁導率ve: ap：面積積3、估算臨界電流iob(dcm/ccm) aw：窗口面積iob

開關電源功率變壓器的設計方法 2010-01-2519:26 1開關電源功率變壓器的特性 功率變壓器是開關電源中非常重要的部件，它和普通電源變壓器一樣也是通過磁 耦合來傳輸能量的。不過在這種功率變壓器中實現(xiàn)磁耦合的磁路不是普通變壓器 中的硅鋼片，而是在高頻情況下工作的磁導率較高的鐵氧體磁心或鈹莫合金等磁 性材料，其目的是為了獲得較大的勵磁電感、減小磁路中的功率損耗，使之能以 最小的損耗和相位失真?zhèn)鬏斁哂袑掝l帶的脈沖能量。 圖1（a）為加在脈沖變壓器輸入端的矩形脈沖波，圖1（b）為輸出端得到的輸 出波形，可以看出脈沖變壓器帶來的波形失真主要有以下幾個方面： 圖1脈沖變壓器輸入、輸出波形 （a）輸入波形（b）輸出波形 （1）上升沿和下降沿變得傾斜，即存在上升時間和下降時間； （2）上升過程的末了時刻，有上沖，甚至出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象； （3）下降過程的末了時刻，有下沖，也可能出現(xiàn)振蕩

變壓器的設計是開關電源中關鍵的步驟。對帶有高功率因數(shù)(pf)反激式開關電源的變壓器原理進行了論述,在探討變壓器的設計原理基礎上,提出一種良好的設計方法,并通過實驗證明了設計原理。所設計的變壓器具有效率高、電磁干擾低、漏感低、溫升低的特點。

設計并實現(xiàn)了一種簡單易行且適用于連續(xù)電流和斷續(xù)電流兩種模式的變壓器設計方法,并利用此方法對基于topswitch-gx的多輸出反激式開關電源變壓器進行了設計研究。對電源的實驗波形進行分析,結果表明,開關電源交流電壓輸入在86v~265v的范圍內(nèi)都能夠穩(wěn)定輸出直流電壓,說明此變壓器設計方法可行,降低了計算難度,為反激式變壓器的快速設計提供了便利。

結合磁學理論,設計并實現(xiàn)了一種有效的反激式開關電源變壓器的方法。通過研究解決磁芯大小、初級繞組電感值、氣隙大小、初級繞組線圈的匝數(shù)等參數(shù)設計問題,從而有效地提高了反激式變壓器的效率,降低了計算難度,對于反激式變壓器的快速設計提供了便利。

反激電源變壓器的設計計算 (2)