开关变压器的设计。
计算高频变压器的匝数,先要确定三件事,一是开关电源的功率,功率大与小设计不同;二是开关电源的类型,正激反激的做法存在很大程度上的差异;三是磁芯尺寸的选定,尺寸不同参数也不同。
如果只是想要学习这方面的知识,应该到书店购买开关电源设计方面的书籍,进行系统切实的学习。
开关电源的变压器设计挺复杂,开关电源的工作稳定性以及故障率,变压器的设计是很关键的部分。
网上可以找到一些高频变压器匝数的计算软件,用那些软件来进行计算的话,所设计的开关电源无法投入生产,因为那些软件不是万能的,它的死角往往现在我们想要的参数上。
关于逆变器中高频变压器的设计…?
设计高频变压器首先应该从磁芯开始。
开关电源变压器磁芯多是在低磁场下使用的软磁材料,它有较高磁导率,低的矫顽力,高的电阻率。
磁导率高,在一定线圈匝数时,通过不大的激磁电流就能承受较高的外加电压,因此,在输出一定功率要求下,可减轻磁芯体积。
磁芯矫顽力低,磁滞面积小,则铁耗也少。
高的电阻率,则涡流小,铁耗小。
铁氧体材料是复合氧化物烧结体,电阻率很高,适合高频下使用,但Bs值比较小,常使用在开关电源中。
高频变压器的设计通常采用两种方法第一种是先求出磁芯窗口面积AW与磁芯有效截面积Ae的乘积AP(AP=AW*Ae,称磁芯积乘积),根据AP值,查表找出所需磁性材料之编号第二种是先求出几何参数,查表找出磁芯编号,再进行设计。
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高频变压器是作为开关电源最主要的组成局部。
开关电源一般采用半桥式功率转换电路,工作时两个开关三极管轮流导通来产生100kHz 高频脉冲波,然后通过高频变压器进行降压,输出低电压的交流电,高频变压器各个绕组线圈的匝数比例则决定了输出电压的多少。
典型的半桥式变压电路中最为显眼的三只高频变压器:主变压器、驱动变压器和辅助变压器(待机变压器)每种变压器在国家规定中都有各自的衡量规范,比如主变压器,只要是200W 以上的电源,其磁芯直径(高度)就不得小于35mm 而辅助变压器,电源功率不超过300W 时其磁芯直径达到16mm 就够了
上pi的网站,下载一个设计软件。
是什么软件?
有网址你也下不了,因为那个是需要注册的,没有买他们的软件的话,是不会给你下载权限的!你说的是OSI公司PI软件里的process book软件,这个软件需要SDK支持,且要有PI服务器,现在的版本都需要授权,而且是在线授权,会收集你的硬件信息,以前的版本你要是能找到就好了,都是可以不用授权的,比如3.4.360版本的!我这里有高版本的PB,如果你那边有服务器的话,我可以给你一个,文件比较大,最好是在线传!
开关电源高频变压器的设计要点
这里将电源变压器的串并联使用作浅薄介绍。
电源变压器与一般的器件一样,应急工作时可以将其多个变压器在一定条件下进行串并联使用,如市售的电源变压器是完全可以满足要求。
变压器功率满足要求时,而没有合适的电压,可以将两个或多个变压器串联使用;在电压满足的条件下,而变压器功率不够时,又可以将两个或多个变压器并联使用,以满足电路供电要求。
电源变压器是由电感线圈构成的,所以完全遵循电感器的运算规则,即可把电源变压器初级串联,也可在输出的次级串联……现将四种情况分别介绍如下。
1.电源变压器的初级串联。
在变压器计算式中有一个常数N称为匝数比,它是初级匝数与次级匝数之比,初次级电压比关系为N,而初次级电流比关系为1/N。
例如:两个初级为220V,次级为18V的变压器,N为13,如果将两个变压器的初级串联,则在单个次级上输出电压将降到9V以下。
而这种情况是在单个变压器的次级电压高于成倍用电器电源使用情况下,可以将两个或多个变压器初级串联使用。
而如再将两个次级串联就没有多大使用价值了。
在此情况下,只要保证单个变压器的功率要求,则次级输出电压不一定相同,它的输出电压计算为:V单=(V1次+V2次+……Vn次)/Vn。
2.电源变压器的次级串联。
电源变压器的次级串联是在单个功率满足情况下,而次级输出电压不满足时将两个或多个变压器的组合。
如两个变压器的初级输入为220V,次级输出为18V时,如要给负载供33V电压,则可以将两个变压器的次级串联起来应用。
电源变压器的次级串联也是很容易的,不同的次级输出只要保证单个变压器功率的条件下也是可以将其次级串联应用的。
在理想状况下多个变压器的初级输入电压相同时,总输出计算式为:V总=V初单/(V1次+V2次+……Vn次)。
3.变压器的初级并联。
这种情况是我们生活中常见的实例,多个不同供电的老式彩电中的遥控变压器和主变压器(电源开关变压器)均属于变压器初级的并联。
4.变压器的次级并联。
电源变压器的次级并联是在单个变压器次级输出电压相同而单个功率不能满足的情况下的应用。
其应用是将多个变压器的次级电流叠加,以满足负载的功率需要。
电源变压器的次级并联,可使输出功率为多个变压器功率之和。
电源变压器的串并联应用是不分线性电源电路和电路的。
在以前的线性电源电路中,次级串联的应用实例更多些,比如电视机中的行逆程变压器,就是运用了变压器次级的串联。
现在的大功率开关电源中,次级并联的应用要多些,如上百瓦的开关电源中常将变压器的次级并联,以增大功率。
电源变压器的串并联应用时要注意以下几点:(1)电源变压器在串并联时要注意变压器的同名端,串联应用时要顺串而不能反串,并联使用时要同名端与同名端相并,否则就会烧毁变压器。
(2)以上计算只是理想算法,而实际上在它们串并联后的单个变压器损耗是非常大的。
每个电源变压器的次级输出电压会比上式计算结果低的。
(3)不同次级输出,如要并联使用,最好在稳压后进行,且并联电压是取变压器输出中最低的电压值。
次级串联应用时,可以是次级直接串联,也可以在稳压后再串联。
(4)电源电路中的共地是必须的。
只有在一个参考点的条件下才能进行电位比较和电压计算。
希望能帮到你~
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1 前言 电源变压器的功能是功率传送、电压变换和绝缘隔离,作为一种主要的软磁电磁器件,在电源技术中和电力电子技术中得到广泛的应用。
根据传送功率的大小,电源变压器可以分为几档:10kVA以上为大功率,10kVA至0.5kVA为中功率,0.5kVA至25VA为小功率,25VA以下为微功率。
传送功率不同,电源变压器的设计也不一样,应当是不言而喻的。
有人根据它的主要功能是功率传送,把英文名称“Power Transformers”译成“功率变压器”,在许多文献资料中仍然在使用。
究竟是叫“电源变压器”,还是叫“功率变压器”好呢?有待于科技术语方面的权威机构来选择决定。
同一个英文名称“Power Transformer”,还可译成“电力变压器”。
电力变压器主要用于电力输配系统中起功率传送、电压变换和绝缘隔离作用,原边电压为6kVA以上的高压,功率最小5kVA,最大超过上万kVA。
电力变压器和电源变压器,虽然工作原理都是基于电磁感应原理,但是电力变压器既强调功率传送大,又强调绝缘隔离电压高,无论在磁芯线圈,还是绝缘结构的设计上,都与功率传送小,绝缘隔离电压低的电源变压器有显著的差别,更不可能将电力变压器设计的优化设计条件生搬硬套地应用到电源变压器中去。
电力变压器和电源变压器的设计方法不一样,也应当是不言而喻的。
高频电源变压器是工作频率超过中频(10kHz)的电源变压器,主要用于高频开关电源中作高频开关电源变压器,也有用于高频逆变电源和高频逆变焊机中作高频逆变电源变压器的。
按工作频率高低,可分为几个档次:10kHz-50kHz、50kHz-100kHz、100kHz~500kHz、500kHz~1MHz、1MHz以上。
传送功率比较大的,工作频率比较低;传送功率比较小的,工作频率比较高。
这样,既有工作频率的差别,又有传送功率的差别,工作频率不同档次的电源变压器设计方法不一样,也应当是不言而喻的。
如上所述,作者对高频电源变压器的设计原则、要求和程序不存在错误概念,而是在2003年7月初,阅读《电源技术应用》2003年第6期特别推荐的2篇高频磁性元件设计文章后,产生了疑虑,感到有些问题值得进一步商讨,因此才动笔写本文。
正如《电源技术应用》主编寄语所说的那样:“具体地分析具体情况”,写的目的,是尝试把最难详细说明和选择的磁性元件之一的高频电源变压器的设计问题弄清楚。
如有说得不对的地方,敬请几位作者和广大读者指正。
2 高频电源变压器的设计原则 高频电源变压器作为一种产品,自然带有商品的属性,因此高频电源变压器的设计原则和其他商品一样,是在具体使用条件下完成具体的功能中追求性能价格比最好。
有时可能偏重性能和效率,有时可能偏重价格和成本。
现在,轻、薄、短、小,成为高频电源的发展方向,是强调降低成本。
其中成为一大难点的高频电源变压器,更需要在这方面下功夫。
所以在高频电源变压器的“设计要点”一文中,只谈性能,不谈成本,不能不说是一大缺憾,如果能认真考虑一下高频电源变压器的设计原则,追求更好的性能价格比,传送不到10VA的单片开关电源高频变压器,应当设计出更轻、薄、短、小的方案来。
不谈成本,市场的价值规律是无情的!许多性能好的产品,往往由于价格不能为市场接受而遭冷落和淘汰。
往往一种新产品最后被成本否决。
一些“节能不节钱”的产品为什么在市场上推广不开值得大家深思。
产品成本,不但包括材料成本,生产成本,还包括研发成本,设计成本。
因此,为了节约时间,根据以往的经验,对高频电源变压器的铁损铜损比例、漏感与激磁电感比例原边和副边绕组损耗比例、电流密度提供一些参考数据,对窗口填充程度、绕组导线和结构推荐一些方案,有什么不好?为什么一定要按步就班的来回进行推算和仿真,才不是概念错误?作者曾在 20世纪80年代中开发高频磁放大器式开关电源,以温升最低为条件,对高频电源变压器进行过优化设计。
由于热阻难以确定,结果与试制样品相差甚远,不得不再次修正。
现在有些公司的磁芯产品说明书中,为了缩短用户设计高频电源变压器的时间,有的列出简化的设计公式,有的用表列出磁芯在某种工作频率下的传送功率。
这种既为用户着想,又推广公司产品的双赢行为,是完全符合市场规律的行为,决不是什么需要辨析的错误概念。
问题是提供的参考数据,推荐的方案是否是经验的总结?有没有普遍性?包括“辨析”一文中提出的一些说法,都需要经过实践检验,才能站得住脚。
总之,千万记住:高频电源变压器是一种产品(即商品),设计原则是在具体的使用条件下完成具体的功能中追求性能价格比最好。
检验设计的唯一标准是设计出的产品能否经受住市场的考验。
3 高频电源变压器的设计要求 以设计原则为出发点,可以对高频电源变压器提出四项设计要求:使用条件,完成功能,提高效率,降低成本。
3.1 使用条件 使用条件包括两方面内容:可靠性和电磁兼容性。
以前只注意可靠性,现在由于环境保护意识增强,必须注意电磁兼容性。
可靠性是指在具体的使用条件下,高频电源变压器能正常工作到使用寿命为止。
一般使用条件对高频电源变压器影...
谁能说下生产高频变压器的工艺流程?
高频变压器是工作频率超过中频(10kHz)的电源变压器,主要用于高频开关电源中作高频开关电源变压器,也有用于高频逆变电源和高频逆变焊机中作高频逆变电源变压器的。
按工作频率高低,可分为几个档次:10kHz- 50kHz、50kHz-100kHz、100kHz~500kHz、500kHz~1MHz、1MHz以上。
高频变压器的制造工艺要点之一:绕线A 确定BOBBIN的参数B 所有绕线要求平整不重叠为原则C 单组绕线以单色线即可,双组绕线必需以双色线或开线浸锡来分脚位,以免绕错D 横跨线必需贴胶带隔离1. 疏绕完全均匀疏开2. 密绕排线均匀紧密3. 线圈两边与绕线槽边缘保持足够的安全距离A,B4. 套管长度必须足够,一端伸入绕线管的安全胶带以内,另一端伸出BOBBIN上沿面,但不得靠近PIN5. 最外层胶带切割在铁芯组合面,切割处必须被铁芯覆盖。
6. 胶带边缘与绕线槽平齐,胶带不歪斜,不反摺不破损。
7. 跨越线底下须贴胶带,保持跨越线与底下线圈绝缘。
高频变压器的制造工艺要点之二。
缠线A 立式BOBBIN粗线: 0.8φ以上缠线1圈细线0.2-0.8φ缠线1.5圈极细线0.2φ以下缠线2-3圈立式BOBBIN缠法之原则:缠线尽量压到底以不超过凸点为原则。
B 卧式BOBBIN :约缠2-3圈,疏绕不要压到底,以免焊锡时烫伤BOBBIN,如果有宽度限制且规格严格时才用此方式,将缠线压到底后焊锡,再剪边PIN,以减少整个变压器的宽度。
C 横式(卧式,BOBBIN之缠法:约缠2-3圈疏绕,不要压到底以免焊锡时烫伤BOBBIN。
注:如果产品有宽度限制且规格紧必须将缠线部分剪短时为特例,此时即必须将缠线尽量压到底。
高频变压器的制造工艺要点之三:套管一般套管之位置规则:A 外部:套管未端与PIN之距离愈短愈好,但切记绝对不可将套管缠在PIN上会造成空焊现象。
B 内部:a无边墙配合,平贴BOBBIN约1/2L的长度B有边墙配合,套管一定要在档墙内。
档墙胶带(margin tape)其宽度及材料不可任意更换,因为在设计变压器时其宽度及材质都是涉及安规需特别注意。
档墙胶带之宽度:一般需与绕线绕组的高度等高,以防止在绕线时铜线叠在假墙上,但如果因装core困难时有时会包约1/2-3/4的高度,但以绕线不叠在假墙为原则.技巧: 有时因出入线粗又有套管时如果会影响其厚度时可采用跳过引出线的做法,此时要特别注意套管的位置,一定要有足够安全距离(深入假墙之宽度)此点一定要深入假墙内有时因假墙缺口较大时或铜箔与M/F并绕时,无明显判别是否深入假墙或线上M/T时必须选用与M/T同宽度的安全棒,每颗进行测量.高频变压器的制造工艺要点之四:铜片之绕制原则,一般有以下几种方式:A 一圈不接引线,头尾不可短路,头尾之间有绝缘材料隔离B 一圈接引线,胶带宽度必需大于铜片的宽度,C 一圈以上之铜片两根引线D 中间抽拓型之铜片,三根引线高频变压器的制造工艺要点之五:理线1) 直立式理线标准A细线,粗线均需理满一圈以上,理线位置介于底座与凸台的2/3高处(不足者增加理线圈数)B线头长不可超过相邻两脚距离的一半且最长不可超过1mm。
C多组线并绕理线,细线放在最上层且不可理完一股再理另外一股。
D如有套管时,套管的长度不低于底座E同槽不同脚理线时,同向而绕则。
2) 卧式理线标准A理线平均分布在脚上,线头至少要超过线脚的一半(不足者增加理线圈数补足,但最多不可超过线脚长)B理线自脚根部理起螺旋向上且最少理满一圈以上。
C线头长不可超过相邻两脚距离的一半且最长不可超过1mm。
D多组线并绕理线,细线放在最上层且不可理完一股再理另外一股。
E同槽不同脚理线时,同向而绕则可以且套管的长度不低于底座,不靠近PIN。
高频变压器的制造工艺要点之六:焊锡1) 焊锡后PIN脚平整光滑,不沾异物。
2) 线头不高于凸点。
3) 焊锡后BOBBIN完整,无容损及脚短现象 。
4) 焊油(助焊剂)残留少,无沾锡,无短路。
5) 胶带无容损 。
6) 焊锡最少焊满一圈 。
7) 焊锡后不能有横向锡尖 。
高频变压器的制造工艺要点之七:组合1) 铁芯组合面平整,无歪斜。
2) BOBBIN,CORE,接线脚保持整洁,无沾附杂质及胶类。
3) 认清有GAP的CORE放在哪个方向 。
4) EE,EI,UU型CORE最大歪斜不可大于0.5mm或1/10CORE宽度。
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