变压器设计软件哪个好
高频变压器参数计算 参数计算 [日期:2009-08-25 ] [来源:东哥单片机 作者:can22] [字体:大 中 小] (投递新闻) 一. 计算公式推导:1. 与 相关公式:Ф = B * S ⑴ Ф ----- 磁通(韦伯) B ----- (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 ⑵ μ ----- (无单位也叫) H ----- (伏特每米) H = I*N / l ⑶ I ----- 电流强度() N ----- (圈T) l ----- 磁路长路(米)2.电感中反 与电流以及磁通之间相 系式:EL =⊿Ф / ⊿t * N ⑷ EL = ⊿i / ⊿t * L ⑸ ⊿Ф ----- 磁通变化量(韦伯) ⊿i ----- 电流变化量() ⊿t ----- 时间变化量(秒) N ----- (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 / 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 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 * L ⑼ QL -------- 电感中储存的能量(焦耳) I -------- 电感中的电流() L ------- 电感的电感量(亨) 4.根据 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 的关系式:N1/N2 = (E1*D)/(E2*(1-D)) ⑽ N1 -------- 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. 输入输出要求:输入 : 200--- 340 V 输出 : 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 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 反低,这样就有下式:N1/N2 = VIN(max) / (VRRM * k / 2) ⑾ N1 ----- 初级匝数 VIN(max) ------ 最大输入电压 k ----- N2 ----- 次级匝数 Vrrm ------ 整流管最大反向耐压 这里 取0.9 由此可得匝数比N1/N2 = 340/(100*0.9/2) ≌ 7.63. 计算功率 的最高反峰电压:Vmax = Vin(max) + (Vo+Vd)/ N2/ N1 ⑿ Vin(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 承受的最大电压: Vmax ≌ 525.36(V)4. 计算PWM :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) ⒀ D=7.6*(23.5+0.89)/200+7.6*(23.5+0.89) 由些可计算得到 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。
那么计算初级电感量就可以只以PWM的一个周期来分析,这时可由⑼式可以有如下推导过程:(P/η)/ f = 1/2 * I2 * L ⒁ P ------- 电源 (瓦特) η ---- 效率 f ---- PWM开关频率将⑺式代入⒁式:(P/η)/ f = 1/2 * (EL * ⊿t / L)2 * L ⒂ ⊿t = D / f (D ----- PWM占空比) 将此算式代入⒂式变形可得:L = E2 * D2 *η/ ( 2 * f * P ) ⒃ 这里取效率为85%, PWM开关频率为60KHz.在输入电压最小的电感量为:L=2002* 0.4812 * 0.85 / 2 * 60000 * 117.5 计算初级电感量为: L1 ≌ 558(uH) 计算初级峰值电流:由⑺式可得:⊿i = EL * ⊿t / L = 200 * (0.481/60000 )/ (558*10-6) 计算初级电流的峰值为: Ipp ≌ 2.87(A) 初级平均电流为: I1 = Ipp/2/(1/D) = 0.690235(A)6. 计算初级线圈和次级线圈的匝数:选择为EE-42(截面积1.76mm2) 为防治饱和取值为2500高斯也即0.25特斯拉, 这样由⑹式可得初级电感的匝数为:N1= ⊿i * L / ( B * S ) = 2.87 * (0.558*10-3)/0.25*(1.76*10-4) 计算初级电感匝数: N1 ≌ 36 (匝) 同时可计算次级匝数: N2 ≌ 5 (匝)7. 计算次级线圈的峰值电流:根据 当初级电感在 导通时储存的能量在截止时在次级线圈上全部释放可以有下式:由⑻⑼式可以得到:Ipp2=N1/N2* Ipp ⒄ Ipp2 = 7.6*2.87 由此可计算次级峰值电流为:Ipp2 = 21.812(A) 次级平均值电流为I2=Ipp2/2/(1/(1-D))= 5.7(A)6.计算激励(也叫辅助)的匝数:因为次级输出电压为23.5V,激励 电压取12V,所以为次级电压的一半 由此可计算激励绕组匝数为: N3 ≌ N2 / 2 ≌ 3 (匝) 激励绕组的电流取: I3 = 0.1(A)
变压器设计
展开全部 这是一个很有前途的工作。
不要半路放弃,坚持下去。
看来你已经到变压器制造厂工作了,是在实习期吧?给你一点建议,希望对你有帮助。
1、实习期非常重要,首先在车间里对变压器的结构进行了解。
比如对铁芯、线圈、绝缘件、油箱及变压器的附件,如套管、继电器、分接开关、散热器等等进行了解。
并与工人师傅、技术人员搞好关系。
虚心向他们学习,不懂就问。
并了解各个组部件的生产流程及加工工艺方法等等。
2、在此基础上去找一些变压器方面的技术资料和书,对照实际,进行学习。
关于变压器技术方面的书有很多,推荐你看看《电力变压器设计计算方法与实践》,前不久出版的(辽宁科学技术出版社)。
3、学学用简单程序编编电磁计算。
了解变压器内各个物理量之间的关系。
4、到试验站,看他们做各种试验。
了解试验目的、方法、结果和处理问题的方法。
5、坚持一段时间,不断深化,理解。
才能当好一个好的变压器设计人员。
记住:实践-理论-(再)实践-(再提高)理论-(去指导)实践。
才是最好的学习方法。
祝你成功!...
小型变压器的设计的公式(功率,铁心,匝数等等)
设计一般小型电源变压器;铁芯截面积A=1.25*√P(功率)。
铁芯取8500高斯 。
每伏匝数取:T=450000/8500*S(截面积) 漆包线载流量取2.5A-3.5A/mm2 小型变压器的绕制: 小型变压器 铁心 匝数 绕制 随着电子元件大量应用在电厂控制、监测和自动回路中,小型变压器的应用日益广泛。
因小型变压器损坏,市场上一时又难以买到,因此还应掌握小型变压器的绕制。
小型变压器的设计 设计小型变压器,主要有以下几个步骤:(1)计算变压器的功率;(2)计算变压器的铁心;(3 )计算变压器线圈匝数;(4)计算变压器绕组导线的截面积;(5)计算变压器铁心窗口容纳绕 组的导线及绝缘物。
1.1 功率的计算 变压器的功率可根据下式计算,即 P=IV (1) 式中P——电功率; I——电流; V——电压。
先算出次级功率,然后再算初级功率。
线圈总功率(即变压器功率)的计算方法与硅钢片的种 类有关,将次级功率加上消耗功率即得初级功率,一般来说,铁心消耗功率约为15%,即初 级功率算式如下 P1=1.18 P2 (2) 式中P1——初级功率; P2——次级功率。
1.2 铁心的计算 变压器的功率求出后,可用下式求出铁心有效截面积,即 (3) 式中A为铁心有效截面积(cm2),数字1.2是根据铁片的不同种类通过经 验公式取得的,一般变压器硅钢片采用磁通密度1~1.2 T,用公式(3);如电动机硅钢片采 用磁通密度0.8~1 T,可将公式(3)中的1.2改成1.6;如普通黑铁片采用磁通密度0.6~ 0.7 T,可将公式(3)中的1.2改成2。
以上是已知电功率后选铁心时使用的方法,如有现成的铁心,则可以用下式来求可绕制的功 率。
(4) 式中铁心有效截面积A=铁心宽(cm)*铁心迭厚(cm)。
1.3 匝数的计算 求出了铁心有效截面积就可求出每伏应绕制的匝数,计算公式如下 (5) 式中T为每伏匝数,B为铁心磁通密度(T),A为 铁心有效截面积(c m2)。
铁心磁通密度可根据前面铁心的计算选用,求出每伏匝数就可根据变压器初级电压 算出各绕组的总匝数。
初级总匝数的计算公式如下 T1=TV1 (6) 式中T1——初级总匝数; V1——初级电压。
因次级电压由初级感应而得,故在铁心内有一定损耗,而且次级绕组的导线有一定的阻抗, 所以在计算次级线圈匝数时应加上5%。
次级总匝数计算公式如下 T2=1.05 TV2 (7) 式中T2——次级总匝数; V2——次级电压。
1.4 绕组导线截面积的计算 导线的粗细由电流的大小决定,电流可用公式I=P/V计算。
电 流密度的选择与变压器的使用定额有关,一般连续使用定额的,导线电流密度J可采用2.5 A/mm2,因此,导线截面积用下式计算 即 (9) 式中 S——导线截面积(mm2); D——导线直径(mm)。
1.5 铁心窗口容纳绕组的导线及绝缘物的计算 核算时除需要上述计算结果外,还要掌握层间绝缘、衬纸厚度和导线连同绝缘物的 直径等。
一般层间绝缘用牛皮纸,其厚度为0.05 mm。
对于线径较粗的绕组,层间也可用0 .12 mm厚的青壳纸或较厚的牛皮纸;如线径较细,可采用厚约0.02~0.03 mm的透明纸或 塑料薄膜,线圈间的绝缘厚度在电压不超过250 V时可采用2~3层牛皮纸或0.12 mm的 青壳纸。
因为线圈是绕在绝缘框架上的,所以铁心窗口有效长度只能算0.95倍的额定长度 ,计算时先算出每层匝数,再算出每个线圈的厚度,最后算出总的厚度,如铁心窗口 容纳不下,可适当增加铁心厚度,降低每伏匝数。
用此方法绕制了许多小型变压器,既经济又能解决实际问题,使设 备及时投入运行。
自己绕制小型变压器,还可以利用已烧坏的小型变压器的铁心, 已烧坏的继电器、启动器的线圈来绕制
求变压器设计,初级220V,次级最高电压60V/6A,中?
以下是设计单相变压器的计算公式:1、Ps=V2I2 V3I3......(瓦)式中Ps:输出总视在功率(VA) V2V3:二次侧各绕组电压有效值(V) I2I3:二次侧各绕组电流有效值(A)2、Ps1=Ps/η(瓦)式中Ps1:输入总视在功率(VA) η:变压器的效率,η总是小于1,对于功率为1KW以下的变压器η=0.8~0.9 I1=Ps1/V1*(1.11.~2)(A)式中I1:输入电流(A) V1:一次输入电压有效值(V) (1.1~1.2):空载励磁电流大小的经验系数3、S=KO*根号Ps(CM2)式中S:铁芯截面积(CM2) Ps:输出功率(W) KO:经验系数、参看下表: Ps(W) 0~10 10~ 50 50~ 500 500~1000 1000以上 KO 2 2~1.75 1.5~1.4 1.4~1.2 1 S=a*b(CM2) b′=b÷0.94、计算每个绕组的匝数:绕组感应电动势有效值 E=4.44fwBmS*10ˉ4次方(V) 设WO表示变压器每感应1伏电动势所需绕的匝数,即WO=W/E=10(4次方)/4.44FBmS(匝/V)不同硅钢片所允许的Bm值也不同,冷扎硅钢片D310取1.2~1.4特,热扎的硅钢片D41、D42取1~1.2特D43取1.1~1.2特。
一般电机用热轧硅钢片D21、D22取0.5~0.7特。
如硅钢片薄而脆Bm可取大些,厚而软的Bm可取小些。
一般Bm可取在1.7~1特之间。
由于一般工频f=50Hz,于是上式可以改为WO=45/BmS(匝/V)根据计算所得WO值*每绕组的电压,就可以算得每个绕组的匝数(W)W1=V1WO、W2=V2WO.......以此类推,其中二次侧的绕组应增加5%的匝数,以便补偿负载时的电压降。
5、计算绕组的导线直径D,先选取电流密度J,求出各绕组导线的截面积 St=I/j(mm2)式中St:导线截面积(mm2) I:变压器各绕组电流的有效值(A) J:电流密度(A/mm2)上式中电流密度以便选用J=2~3安/mm2,变压器短时工作时可以取J=4~5A/mm2。
如果取J=2.5安/mm2时,则D=0.715根号I(mm)6、核算根据选定窗高H计算绕组每层可绕的匝数nj nj=0.9[H-(2~4)]/a′式中nj:绕组每层可绕的匝数 0.9:系数 H:铁芯窗口高度 a′:绝缘导线外径
刚学设计电子变压器,都是小功率的。
初级电感量怎么计算才能知道需...
高频变压器线径的确定根据公式D=1.13(I/J)^1/2可以计算出来,J是电流密度,不同的取值计算出的线径不同.由于高频电流在导体中会有趋肤效应,所以在确定线经时还要计算不同频率时导体的穿透深度.公式:d=66.1/(f)^1/2 如果计算出的线径D大于两倍的穿透深度,就需要采用多股线或利兹线 例如:1A电流,频率100K.假设电流密度取4A/mm^2 D=1.13*(1/4)^1/2=0.565mm Sc=0.25mm^2 d=66.1/(f)^1/2=66.1/100000^1/2=0.209mm 2d=0.418mm 采用0.4mm的线,单根0.4的截面积Sc=0.1256mm^2 2根0.4的截面积Sc=0.1256*2=0.2512mm^2 可以看出采用2*0.4的方案可以满足计算的要求. 关于大功率高频变压器的设计! 悬赏分:20 - 解决时间:2008-7-2 17:51 设计一个12V500A和12V1000A的高频变压器,所用的铁芯(环形非晶铁芯)导磁截面和窗口面积一样大吗? 提问者: lilibao9 - 职场新人 三级 最佳答案高频链逆变技术用高频变压器代替传统逆变器中笨重的工频变压器,大大减小了逆变器的体积和重量。
在高频链的硬件电路设计中,高频变压器是重要的一环。
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[3]: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,称磁芯面积乘积),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。
注意: 1)设计中,在最大输出功率时,磁芯中的磁感应强度不应达到饱和,以免在大信号时产生失真。
2)在瞬变过程中,高频链漏感和分布电容会引起浪涌电流和尖峰电压及脉冲顶部振荡,使损耗增加,严重时会造成开关管损坏。
同时,输出绕组匝数多,层数多时,应考虑分布电容的影响,降低分布电容有利于抑制高频信号对负载的干扰。
对同一变压器同时减少分布电容和漏感是困难的,应根据不同的工作要求,保证合适的电容和电感。
单片开关电源高频变压器的设计要点 高频变压器是单片开关电源的核心部件,鉴于这种高频变压器在设计上有其特殊性,为此专门阐述降低其损耗及抑制音频噪声的方法,可供高频变压器设计人员参考。
单片开关电源集成电路具有高集成度、高性价比、最简外围电路、最佳性能指标等优点,能构成高效率无工频变压器的隔离式开关电源。
在1994~2001年,国际上陆续推出了TOtch、TOtch-Ⅱ、TOtch-FX、TOtch-GX、Tintch、Tintch-Ⅱ等多种系列的单片开关电源产品,现已成为开发中、小功率开关电源、精密开关电源及开关电源模块的优选集成电路。
高频变压器是开关电源中进行能量储存与传输的重要部件,单片开关电源中高频变压器性能的优劣,不仅对电源效率有较大的影响,而且直接关系到电源的其它技术指标和电磁兼容性(EMC)。
为此,一个高效率高频变压器应具备直流损耗和交流损耗低、漏感小、绕组本身的分布电容及各绕组之间的耦合电容要小等条件。
高频变压器的直流损耗是由线 圈的铜损耗造成的。
为提高效率,应尽量选择较粗的导线,并取电流密度J=4~10A/mm2。
高频变压器的交流损耗是由高频电流的趋肤效应以及磁芯的损耗引起的。
高频电流通过导线时总是趋向于从表面流过,这会使导线的有效流通面积减小,并使导线的交流等效阻抗远高于铜电阻。
高频电流对导体的穿透能力与开关频率的平方根成反比,为减小交流铜阻抗,导线半径不得超过高频电流可达深度的2倍。
可供选用的导线线径与开关频率的关系曲线如图1所示。
举例说明,当f=100kHz时,导线直径理论上可取φ0.4mm。
但为了减小趋肤效应,实际可用更细的导线多股并绕,而不用一根粗导线绕制。
在设计高频变压器时必须把漏感减至最小。
因为漏感愈大,产生的尖峰电压幅度愈高,漏极钳位电路的损耗就愈大,这必然导致电源效率降低。
对于一个符合绝缘及安全性标准的高频变压器,其漏感量应为次级开路时初级电感量的1%~3%。
要想达到1%以下的指标,在制造工艺上将难于实现。
减小漏感时可采取以下措施: 减小初级绕组的匝数NP; 增大绕组的宽度(例如选EE型磁芯,以增加骨架宽度b); 增加绕组的高、宽比; 减小各绕组之间的绝缘层; 增加绕组之间的耦合程度。
电源高频变压器的设计方法 设计高频变压器是电源设计过程中的难点,下面以反馈式电流不连续电源高频变压器为例,介绍一种电源高频变压器的设计方法。
设计目标:电源输入交流电压在180V~260V之间,频率为50Hz,输出电压为直流5V、14A,功率为70W,电源工作频率为30KHz。
设计步骤: 1、计算高频变压器初级峰值电流Ipp 2、求最小工作周期系数Dmin 3、计算高频变压器的初级电感值Lp 4、计算出绕组面积Aw和铁...
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