开云平台官方入口

 找回密码
 立即注册

QQ登录

QQ快速登录

一步迅速开始

pdms培训&项目数字化360网
查看: 5801|回复: 0
打印 上一主题 下一主题

[专业知识] 基于AP法选择高频变压器磁心的公式推导及验证

[复制链接]
跳转到指定楼层
楼主
发表于 2013-4-28 10:26:58 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
一S =CD,S 为磁心几何尺寸的截面积,c为舌
宽,D为磁心厚度。根据计算出的AP值,即可查
表找出所需磁心型号。下面介绍将AP法用于开关
电源高频变压器设计时的公式推导及验证方法。
1 高频变压器电路的波形参数分析
开关电源的电压及电流波形比较复杂,既
有输入正弦波、半波或全波整流波,又有矩形波
(PWM波形)、锯齿波(不连续电流模式的一次侧电
流波形)、梯形波(连续电流模式的一次侧电流波
形)等。高频变压器电路中有3个波形参数:波形
系数(K ),波形因数( ),波峰因数( )。
1)波形系数
为便于分析,在不考虑铜损的情况下给高
频变压器的输入端施加交变的正弦波电流,在一
次、二次绕组中就会产生感应电动势e。根据法拉
第电磁感应定律,e=dO/dt=d(NABsino)t)/dt=
NABo)coso~t。其中N为绕组匝数,A为变压器磁
心的截面积,B为交变电流产生的磁感应强度,角
频率09=2兀厂。正弦波的电压有效值为

= ×NAB×2兀厂=~/2rcNABf=4.44NABf(2)
2
在开关电源中定义正弦波的波形系数K =√
兀=4.44。利用傅里叶级数不难求出方波的波形系
数 :—4x—
/2
× —
2x/

27r
: 4。
2兀 2
2)波形因数k
为便于对方波、矩形波、三角波、锯齿波、
梯形波等周期性非正弦波形进行分析,需要引入
波形因数的概念。在电子测量领域定义的波形因
数与开关电源波形系数的定义有所不同,它表示
有效值电压(U )与平均值电压( )之比,为便于
和K 区分,这里用小写的 表示,有公式
岛=URMS/ (3)
以正弦波为例,
几庀 r一: 叩÷ :一 一一:1.111
2 兀4
这表明,K =4kf,二者相差4倍。
开关电源6种常见波形的参数见表l。因方波
和梯形波的平均值为零,故改用电压均绝值I I
l0
来代替。对于矩形波, 表示脉冲宽度,丁表示周
期,占空比D=t/T。
2用AP法(面积乘积法)选择磁心的公式推导
令一次绕组的有效值电压为U。,一次绕组的
匝数为Ⅳl,,所选磁心的交流磁通密度为B 。,磁通
量为 ,开关周期为T,开关频率为 一次侧电
流的波形系数为K ,磁心有效截面积为A。(单位是
cm ),有关系式
ⅣP’詈 ×l0 f4)
NPBAcA。Kff×10
考虑~1]Kf=4 关系式之后,可推导出
ⅣP= U1 xl04
(5)
同理,设二次绕组的有效值电压为U ,二次
绕组的匝数为 ,可得
Ⅳs= Us x104 (6)
设绕组的电流密度为 单位是A/cm ),导线
的截面积为s=I/J。令高频变压器的窗口面积利
用系数为K ,一次、二次绕组的有效值电流分别
为 ,绕组面积被完全利用时
Kw =ⅣP· +Ⅳs·了12 (7)

‘ + ‘了12 ㈦
再将(5)式和(6)式代入(8)式中整理后得到
U II1+UsI2
4K ×1 m ) (9)
w kiJB f 、 V
4 UI莉I1+esl2×l。 ×4
: ± 10 (10)
4KwkfJBAc/
高频变压器的视在功率表示一次绕组和二次
绕组所承受的总功率,即S=PI+PO。因电源效率
叩=Po/PI,故PI+Po=P。/ +-P。=(1+叩)P。/叩。代
入(10)式最终得到

基于AP法选择高频变压器磁心的公式推导及验证.pdf

296.34 KB, 下载次数: 1

售价: 3 金币  [记录]


开云平台官方入口 - 论坛版权1、本主题所有言论和图片纯属会员个人意见,与本论坛立场无关
2、本站所有主题由该帖子作者发表,该帖子作者与开云平台官方入口 享有帖子相关版权
3、其他单位或个人使用、转载或引用本文时必须同时征得该帖子作者和开云平台官方入口 的同意
4、帖子作者须承担一切因本文发表而直接或间接导致的民事或刑事法律责任
5、本帖部分内容转载自其它媒体,但并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责
6、如本帖侵犯到任何版权问题,请立即告知本站,本站将及时予与删除并致以最深的歉意
7、开云平台官方入口 管理员和版主有权不事先通知发贴者而删除本文

相关帖子

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册  

本版积分规则

扫码访问手机版

QQ|关于我们|网站地图|开云平台官方入口 ( 鲁ICP备11007657号-3 )

GMT+8, 2024-11-27 08:18 , Processed in 0.027593 second(s), 19 queries , Gzip On, MemCached On.

Powered by Discuz! X3.5

Copyright © 2001-2023开云注册登录 .

快速回复 返回列表
Baidu
map