在电气工程ei期刊排名中如何设计开关电源变压器我们不妨从其参数介绍开始探讨
导语:开关电源,作为现代电力电子技术的产物,它通过精确控制开关管的开通与断绝时间比率,实现稳定输出电压。这种电源通常由脉冲宽度调制控制IC和MOSFET构成。与线性电源相比,二者的成本随着输出功率增加而增长,但它们增长的速度有所不同。在许多设备中,开关电源扮演着至关重要的角色,同时也是可能出现问题的关键环节。而变压器引入了开关电源变压器,这种设计有效地解决了这一问题,使得我们能够通过调整电源电压来确保设备安全运行。
在设计开关電源變壓器時,要考虑以下幾個方面:首先,漏磁需要降低,以减少绕组的漏感。在结构上应使其便于绕线和引出线,这不仅简化了变压器安装,也对维修和生产大有裨益。此外,在设计前应进行合理规划,以确保变压器拥有足够空间以进行散热。如果在開關電源變壓器設計上全面考慮以上因素,那么這種設計可以提高開關電源變壓器的安全性並延長其壽命。
材料選擇對於開關電源變壓器尤為重要,而磁心選擇是其中最為核心的一環。根據開關電 源變壓器 的用途不同,材料也會有所不同。在我們周遭廣泛使用的是锰锌铁氧化磁心,這種磁心也常用于输入滤波部分,并且由于其软磁特性、价格实惠、高频性能佳等优势,被广泛应用。
确定芯片工作频率为70KHz,此頻率可通過外部RC組合設置,並且工作頻率即為開關頻率。这一功能对于更好地设计开关 电路 至关重要。此外,还可以采用外部同步功能,与UC384X系列芯片功能相似。变换芯片为EER28/28L,一般AC2DC转换系统,其工作频率不宜超过100kHz,因为过高的频率会影响系统稳定性,更影响EMC兼容性。当di/dt和dv/dt增大时,对于PI132kHz以外其他工作频率,我们应该参考家喻户晓的心智结晶,即经验总结。
选择适当磁芯是基于开关频率、功耗以及经验选取计算得到更多参数,如居里温度、最高允许温度等此过程需要慢慢建立。对于20W到40W范围内,如EE25, EER25, EER28, EFD25及EFD30均可供选择。
接着,我们将计算得到匝数才能完成整个变压器设计
计算导通时间Ton周期时间T = Ton + Toff = 1/FswTon = T * Dmax / Fsw,其中Dmax已知为0.45代入得Ton=6.43us
计算初级匝数Np = Vin(min)*Ton/(ΔB × Ae),这里取整并进位
计算12V主输出匝数Vo: 12 Vdc整流管压降(Vd): 0.7Vdc 绕组压降(Vs): 0.5Vdc 输出边匝伏比(K)= Vi_min / Np=120 Vdc /47 T ≈2.55 输出边匝数(Ns)=(Vo+Vd+Vs)/K= (12 Vdc + 0.7Vdc + 0.5Vdc)/2.55 ≈6T(已取整)
计算辅助绕组(aux turning)输出匝数同样以12 V dc 为基准,因ST VIPer53DIP副边反馈需低于14.5 V dc,因此选用12 V dc 作为辅助;Na≈6T
经过这些步骤,我们基本获得了主要参数原边绕组47T原边容量约77mH(包括10%误差),因此原始容量约77mH-39uH=68mH;12v主输出六个小圆圈;辅助绕组六个小圆圈下一步,将要求值提出如线径 股数 脚位 耐温 等安规要项,就能发给厂家打样至于气隙计算,以及返回验证Dmax这些都是一些教科书上的,不建议死搬硬套,每个人灵活运用自己的经验总结。