3、变压器主要参数的计算

  

　　3.1变压器的计算功率

  

　　半桥式变换器的输出电路为桥式整流时，其开关电源变压器的计算功率为：

   

　　Pt=UoIo(1+1/η)(1)

  

　　将Uo=2100V,Io=0.08A,η=80%代入式(1)，可得Pt=378W。

   

　　3.2变压器的设计输出能力

   

　　变压器的设计输出能力为：

   

　　Ap=(Pt·104/4BmfKWKJ)1.16(2)

   

　　式中：工作频率f为30kHz，工作磁感应强度Bm取0.6T，磁心的窗口占空系数KW取0.2，矩形磁心的电流密度(温升为50℃时)KJ取468。经计算，变压器的设计输出能力AP=0.511cm4。

   

　　3.3变压器的实际输出能力

   

　　铁基超微晶铁心及超微晶软磁合金通过省级技术鉴定

   

　　1999年10月24日，由江西省科委等机关委托主持的对江西大有科技有限公司研制的新产品DY-ON型铁基超微晶磁铁心和超微晶软磁合金通过了省级技术鉴定，获得与会专家学者的高度评价，一致认为这两项产品性能稳定，各项技术指标分别达到美国UL94-P标准和国标GBm292-89技术要求，在国内同类产品中具有特色。

   

　　非晶态(超微晶)软磁合金，是90年代世界六大高科技新型材料之一，它具有优异的特点，目前国内市场供不应求，前景广阔。

   

　　变压器的输出能力即磁心的输出能力，它取决于磁心面积的乘积(AP)，其值等于磁心有效截面积(AC)和它的窗口截面积(Am)的乘积，即：

    

　　AP=ACAm(3)

   

　　在变压器的设计中，变压器的输出能力必须大于它的设计输出能力。在设计中，我们选用的矩形磁心的尺寸为：10×10×39×13.4(即：a=10mm，b=10mm，c=13.4mm，h=39mm)，实际AP达3.66cm4(其中磁心截面积的占空系数KC取0.7)，大于变压器的设计输出能力0.511cm4，因此，该磁心能够满足设计使用要求。

   

　　3.4绕组计算

   

　　初级匝数：D取50%，Ton=D/f=0.5/(30×103)=16.67μs,

   

　　忽略开关管压降，Up1=Ui/2=150V。

   

　　N1=Up1Ton10-2/2BmAc=(150×16.67)10-2/(2×0.6×1×1×0.7)=29.77匝

   

　　取N1=30匝次级匝数：忽略整流管压降，Up2=Uo=2100V。

  

　　N2=Up2N1/Up1=(30×2100)/150=420匝

   

　　3.5导线线径

   

　　Ip1=Up2Ip2/Up1=0.08×2100/150=1.12A

   

　　电流密度：J=KjAp-0.1410-2=468×0.511-0.14×10-2=5.14A/mm2

   

　　考虑到线包损耗与温升，把电流密度定为4A/mm2

   

　　(1)初级绕组：

   

　　计算导线截面积为Sm1=Ip1/J=1.12/4=0.28mm2

   

　　初级绕组的线径可选d=0.63mm,其截面积为0.312mm2的圆铜线。

   

　　(2)次级绕组：

   

　　计算导线截面积为Sm2=Ip2/J=0.08/4=0.02mm2。

   

　　次级绕组的线径可选d=0.16mm的圆铜线，其截面积为0.02mm2。为了方便线圈绕制也可选用线径较粗的导线。

  

  

  

来源：南京电子技术研究所