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反激式高頻變壓器的分析與設計

作者： 時(shí)間：2011-05-23 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò ) 收藏

2．3 原邊繞組與副邊繞組匝數
原邊匝數可根據式(8)確定，即：
h.jpg
式中：Np為原邊繞組；Us為原邊直流電壓；ton為導通時(shí)間；Dmax為工作電路中的最大占空比；△Bac為交變工作磁密，△B為交變工作磁密擺幅；fs為工作頻率。
副邊匝數則根據不同電路結構的輸入輸出電壓關(guān)系計算：
i.jpg
式中：Ns為副邊繞組；Uo為輸出電壓(單位：V)；Ko為電路結構系數，在不同的電路結構下有不同的表達式，在反激式電路拓撲結構下，因此電路結構系數Ko可由式(10)表示：
j.jpg
2．4 原邊繞組與副邊繞組導線(xiàn)尺寸選擇
首先計算原邊電流平均值Iavgl和副邊輸出電流值Io，并由式(3)確定電流密度J，再由：
k.jpg
及：
l.jpg
計算原副邊繞組導線(xiàn)尺寸(式中，Axp為原邊繞組導線(xiàn)截面積，Axs為副邊導線(xiàn)繞組截面積)，考慮到趨膚效應，必要時(shí)需選擇多根導線(xiàn)并繞。
2．5 磁芯氣隙尺寸
每一工作周期能量乘上工作頻率f和變壓器效率η為輸出功率Po，如式(13)：
m.jpg
式中：Iave為原邊平均電流；Lp為原邊電感。
當變壓器工作在電流不連續工作模式，在ton時(shí)間內電流為0～Ip，可得式(14)：
n.jpg
式中：Lp為原邊繞組電感；Us為原邊直流電壓；Dmax為最大占空比。
o.jpg
式中：η為變壓器效率；Dmax為最大占空比；Ts為脈沖周期(單位：s)；Usmin為輸入端最小直流電壓(單位：V)；Pomax為最大輸出視在功率(單位：VA)。
假定所有的磁阻都在氣隙中，則式(17)可計算保守的氣隙尺寸：
p.jpg
式中：lg為氣隙長(cháng)度(單位：mm)；μo=4π×10-7；Np為原邊匝數；Lp為原邊電感(單位：mH)，Ae為磁芯面積(單位：mm2)。
2．6 檢驗磁芯磁通密度和飽和裕度
為了在磁芯的最大工作值和飽和值之間有足夠的余量，需要檢驗磁芯可能出現的磁通密度峰值。
(1)計算交變磁通密度△Bac，見(jiàn)式(18)：
q.jpg
式中：△Bac為交變工作磁密(單位：mT)；Us為輸入端直流電壓(單位：V)；ton為導通時(shí)間(單位：μs)；Np為原邊匝數，Ae為磁芯截面積(單位：mm2)。
(2)計算直流磁通密度分量Bdc，見(jiàn)式(19)
假定磁芯的所有磁阻都集中在氣隙，將得到較高的直流磁通密度保守結果，此近似值可由式(19)得：
r.jpg
式中：Bdc為直流作用的磁感應強度(單位：T)，μo=4π×10-7，Np為原邊匝數；Idc為有效直流電流(單位：A)；lg為氣隙長(cháng)度(單位：mm)。
(3)計算Bmax=△Bac／2+Bdc，并將其與選擇磁
芯材料的飽和磁通密度相比較進(jìn)行校驗。

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