在电源技术期刊官网上人们如何设计开关电源变压器我们不妨探讨一下开关电源变压器的参数介绍
导语:开关电源是通过精确控制开关管的打开和关闭时间,来维持稳定输出电压的一种电源技术。它通常由脉冲宽度调制控制器(PWM)与金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)构成。与线性电源相比,开关电源虽然成本随着输出功率增加而上升,但增长速率不同。对于许多电子设备来说,开关电源至关重要,但也容易出错。在这种情况下,变压器型开关电源变压器提供了解决方案,它能够有效地调节输入電壓,为设备提供安全可靠的操作。
在设计开关电源变压器时,我们必须考虑几个关键因素:首先要降低漏磁感应,以减少绕组的漏感;其次,要设计结构使之便于绕线和引出线,这样不仅安装方便,而且对维修和生产都有帮助。此外,在设计前还需要合理规划以确保良好的散热条件。如果在设计过程中全面考虑这些因素,那么这样的设计将提高变压器的安全性和寿命。
材料选择也是非常重要的,其中磁芯选择尤为关键。根据不同的应用场景,可以选择不同的材料。在我们的日常生活中最常见的是锰锌铁氧化磁心,它们广泛用于输入滤波器,也适用于高频应用由于其价格实惠、性能良好、高频特性优异等优势。
确定工作频率为70kHz,并且可以通过外部RC网络进行设置。这一功能有助于更好地控制开关电流,同时也支持外部同步功能,与UC384X系列IC具有类似的功能。一般AC/DC转换器建议工作频率不超过100kHz,因为过高的频率会影响系统稳定性以及EMC兼容性。
对于磁芯的选取,一般基于开关频率和功率需求,以及经验积累。不仅需要计算得到更多参数,如磁材类型、居里温度、以及周围环境对其性能可能产生影响等,这些都是建立起来需要慢慢积累的心得。而在20W到40W范围内,有EE25, EER25, EER28, EFD25, EFD30等多种选项可供参考。
接下来我们需要计算出具体使用哪些参数来完成整个变压器组件及结构上的要求:
计算导通时间Ton周期时间T = Ton + Toff = 1/FswTon = T * Dmax / Fsw,其中Dmax已知值为0.45代入上式得Ton = 6.43us。
计算初级匝数Np = Vin(min) * Ton / (ΔB × Ae)其中Vin(min)=120Vdc ΔB=0.2T Ae=82mm²得Np ≈ 47T。
计算12V主输出匝数Vo: Vd(整流管损耗)=0.7Vs(绕组损耗)=0.5K=Np/Vi_min=2.55则Ns=(Vo+Vd+Vs)/K=(12+0.7+0.5)/2.55≈6T。
4 同样计算辅助绕组(aux turning) 输出匝数Na.
到此,我们已经基本获得了原边绕组47T 原边阻抗量L ≈ 0mH 漏感<5%* L ≈39uH 主要输出: Ns=6Tauxiliary 给定Na=6T
最后只需提出其他要求如线径 股数 脚位 耐压 等安规方面标准,就可以向制造厂提出样品制作计划至于气隙计算及返回验证D_max这部分内容,则更多依赖个人经验,不建议死板搬用教科书答案,而应该灵活运用自己的理解去处理实际问题。