開關(guān)電源課設(shè)論word版(編輯修改稿)
2025-02-03 15:40 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 0U 2 U 2 15 30 V? ? ? ?，選擇二極管型號為 MBR1635，其反向耐壓 30V， 正向平均電流 F(AV)I 6A? ，滿足要求。 太原理工大學(xué)課程設(shè)計用紙 第 6 頁 二、反激式變壓器的設(shè)計 變壓器參數(shù)的 設(shè)計對電源裝置的性能有至關(guān)重要的作用，變壓器設(shè)計不合理，電路很難正常工作，其設(shè)計要求有： （ 1）一、二次繞組電壓的變比應(yīng)滿足要求值，當輸入電壓降至規(guī)范允許的最低電壓時，輸出電壓仍能滿足規(guī)定的額定值； （ 2）當輸入電壓及占空比最大時，變壓器磁芯不允許出現(xiàn)飽和； （ 3）當輸出功率最大時，變壓器溫升應(yīng)在規(guī)范要求之內(nèi)； （ 4）變壓器總損耗盡量低，有較高效率； （ 5）一、二次側(cè)漏感、分布電容應(yīng)限制在最小值。 設(shè)計步驟： pmI 每一工作周期能量 乘上工作頻率 f 為輸出的功率 0P 20 pm p1P L I f2? （ ） 設(shè) 電路工作在電流不連續(xù)（ DCM）模式，在 ont 時間內(nèi)電流 pI 由 0 增長至 pmI pmin p onIULt? 原邊繞組的峰值電流最大值出現(xiàn)在占空比最大的時候 on max st D T? 所以有 pmin p max sIULDT? （ ） 式（ ）、（ ）之比為 2p pm m ax0in p pmL I DPU 2L I? 整理得 0pm in max2PI UD? （ ） 為求得 pmI ， inU 應(yīng)以最小值代入得 in ( m in )U 2 9 5 2 0 1 1 4 .4 V? ? ? ? 式中的 20V 為直流紋波及二極管壓降之和。設(shè)反激式變壓器的最大占空比 maxD =，代入式（ ）得 太原理工大學(xué)課程設(shè)計用紙 第 7 頁 pm 2 1 5 6I 3 .5 0 A1 1 4 .4 0 .4 5????? 由式（ ）得 i n ( m i n ) m a x sp pmU D TL I? 代入數(shù)據(jù)，得 pL ? 。 minD 當輸入電壓最大時，有最小占空比。輸入電壓由最大到最小變化時，占空比由最小變化到最大。反激式電路電流斷續(xù)時的電壓比為 0s2i1U T RNDU N 2L? 其中， 12N,N 分別為原副邊繞組匝數(shù)， R 為負載， L 是從二次側(cè)測得的變壓器的電感量， D 為占空比。 因為輸出 0U 保持不變，則有 in ( m a x) m in in ( m in) m a xU D U D? ， in ( m a x )U 2 27 0 38 V? ? ?， in (min)U ? ，代入得 minD ? 。 wd 設(shè)工作于電流斷續(xù)模式，則由面積法計算積分可得原邊電流平均值 a v pm RP m a xI I ( 1 0. 5K ) D?? RPK 為初級脈動電流與峰值電流的比值，對于電流斷續(xù)模式， RPK1? 。 代入數(shù)據(jù)，得 avI ? 。 根據(jù)電流有效值的定義 T 2rms 01I i dtT? ?可得 2RPr m s p m m a x R PKI I D ( K 1 )3? ? ? 代入數(shù)據(jù)，得 rmsI ? 。 計算原邊繞組線徑 太原理工大學(xué)課程設(shè)計用紙 第 8 頁 2w rmsdI()2J?? 整理，有 r m sw Id 1 . 1 3 ( m m )J? （ ） 其中，電流密度 J 取 24A/mm ，代入相關(guān)數(shù)據(jù)，得 wd ? 。 計算磁芯面積乘積 pA 。 pA 為 wA （磁芯窗口面積）和 eA （磁芯有效截面積）的乘積。在廠商資料目錄中查出 pA 值。根據(jù)客戶要求的尺寸和形狀來決定使用哪一種經(jīng)濟的磁芯及其形狀和大小。 原邊繞組的線徑為 wd （ cm），帶繞組的磁芯所占的磁芯面積乘積 pA 值為pAP ，則 2p p m w 42p mL I dA P 1 0 ( c m )B??? 式中s1BB2??，即工作磁感應(yīng)強度變化值取飽和值 sB 的一半。 若選用 TDKH7CL 的材料， EE 型的磁芯， 100C? 時 sB ? ，則 mB ?? 。將 wd ? 代入，得 32 44p 0 . 1 4 7 1 0 3 . 5 0 . 0 6 6A P 1 0 0 . 1 1 4 3 ( c m )0 . 1 9 5?? ? ?? ? ? 占窗口大部分面積的是副邊繞組和絕緣材料，一般 pAP 只為 pA 值的 1/4~1/3，取pp1AP A4?，則 4pA 4 0. 11 43 0. 45 72 ( c m )? ? ? 查閱相關(guān)資料，選擇 PC40 材料磁芯，型號 EF32，外型尺寸（ mm）： 32*16*，2eA ? ， 2wA ? ，比較合適。 gl 由于反激式變壓器是單向勵磁，為防止磁飽和應(yīng)加氣隙。氣隙會產(chǎn)生較大的磁阻，而且大多數(shù)變壓器所存儲的能量是在氣隙所構(gòu)成的體積 GV 中，故有： 太原理工大學(xué)課程設(shè)計用紙 第 9 頁 2p p m m G11L I B H V22? ? ? ? 式中 H —— 氣隙磁場強度， m0BH ??? ? ? ； 0? —— 空氣磁導(dǎo)率； GV —— 氣隙體積， 3G e gV A l (cm )?? 。 整理上式得 2p p mg 2em0 .4 L Il (c m)AB?? ? 代入數(shù)據(jù)得 gl ? 。因此，應(yīng)在磁芯中心柱打磨出氣隙 ，或在磁芯兩外側(cè)芯柱各打磨出 ，在這個基礎(chǔ)上再進行調(diào)整。 原邊繞組匝數(shù) mg 44p pmBl 0 . 1 9 5 0 . 0 7 1N 1 0 1 0 3 1 . 50 . 4 I 0 . 4 3 . 1 4 3 . 5?? ?? ? ? ? ?? ? ? 取 pN 32? 匝。 副邊繞組匝數(shù) p 0 D m a xs in ( m in ) m a xN ( U U ) ( 1 D )N UD??? 其中 DU 為副邊二極管導(dǎo)通壓降，取 DU ? 。計算得 sN ? 匝，考慮到磁路可能產(chǎn)生飽和，是變壓器的調(diào)節(jié)性能變差，因此 sN 取 6 匝。 副邊繞組的線徑 wd? 亦可按照式（ ）來計算， 0w Id 1 .1 3 (
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