本人第一次做開關電源,參考javike版主和心中有冰版主的帖子設計了一下變壓器,請壇里的各位前輩幫忙看看設計是否合理,歡迎群里的各位前輩批評指導。
輸入電壓范圍:113V~192V
輸出:13.8V;
額定功率:1000W;
效率:≥85%
拓撲選擇 雙管正激
選擇大功率開關電源通用材質PC40或類似材質,其材質特點如下:
為了保證磁芯工作中不出現飽和需滿足:ΔB
2.確定磁芯規格
采用AP法確定磁芯規格,其公式如下:
其中 Po-輸出功率(W);
ΔB-磁通密度變化量(T);
fT-變壓器工作頻率(Hz);
K-0.014(正激變換器,推挽中心抽頭),-0.017(全橋,半橋)。
取開關頻率為68kHz,將各項參數代入公式得:AP=8.7766 cm4
查詢磁芯規格書,可選用EE57/47,其AP值為9.713 cm4。
3.計算匝比,確定匝數
假設最大占空比為0.38,則根據公式:
N=Np/Ns=(Vin*Dmax)/(Vo+Vf)
其中Vf為輸出二極管正向壓降,取0.8V可得匝比:
N=(113*0.38)/(14+0.8)=2.9
取匝比N=3驗算最大占空比Dmax,最大占空比:
Dmax=N*(Vout+Vf)/Vin=3*(14+0.8)/113=0.393
額定占空比: D=N*(Vout+Vf)/Vin=3*(14+0.8)/144=0.308
初級匝數計算公式:
Np=Vin*Dmax*106/( fT *Ae*ΔB)
則: NP=113*0.393*106/(68*103*344*0.206)=9.2,取NP=10
次級匝數: Ns=Np/N=10/3=3.33,取Ns=4,那么Np=12
根據初級匝數計算 ΔB=Vin*Dmax*106/( fT *Ae* Np)=0.158 T<0.206T,滿足設計要求。
4.確定線徑
初級電流有效值:
Ip_rms= Pout/(Vin*Dmax*η)*SQRT(Dmax)=16A
取電流密度為500A/cm2則,初級線圈截面積:
Swp=Ip_rms/J=16/500=3.2mm2
次級線圈電流有效值:
Is_rms=Iout*SQRT(Dmax)=45.14A
次級線圈截面積:
Sws=Is_rms/J=45.14/500=9.02mm2