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请高手看这一变压器设计可有问题

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VeryCD
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LV1
本网技工
  • 2010-9-6 21:14:35
需求参数如下:
输入额定电压Vin=220V
VDCmin=200V
VDcmax=220*1.4*1.1=340V
输出电压Vout=5V
输出功率Pout=5W
效率80%
开关频率F=50KHZ
假定输出二极管的导通压降为1V

选择单管反激式拓扑,断续工作模式(DCM)原边工作波形如下:
[img=81,29]https://bbs.21dianyuan.com/file:///COCUME~1ADMINI~1LOCALS~1Tempmsohtml11clip_image001.png[/img]
为了确保电路工作在断续状态,这里设置了一死区时间0.2T

1. 匝数(比)的确定
实际输出功率:(5+1)*1=6W
那么输入功率:Pin=6/80%=7.5w
输入平均电流I av=7.5/VDCmin=7.5/200=0.0375A
假设Dmax=0.4
由能量守恒,有下式
(1/2)*Ip*Dmax*VDCmin=Pout/80%
可得原边峰值电流Ip=0.1875A
原边电感量Lp=VDCmin*Tonmax/Ip=200V*8us*10-6/0.1875A=8533uH
选择材料为PC40,结构为EI28的磁芯,其磁饱和点为0.39T,Ae=77mm2,保守起见取B=0.2T附近!
取每伏一匝,则有(副边匝数)N s=6匝
(原边匝数)Np=Ns*(VDCmin/(Vo+Vd))*(Dmax/(1-Dmax))
=6*(200/6)*(0.4/0.6)
=133 匝
验证磁通最大量:Bmax=Lp*Ip/Ae*Np=8533*10-6*0.1875/77*10-6*133=0.156T<0.2T
显然磁芯的利用率不高!需要重新选择
取每伏0.75匝,计算如下:
Ns=0.75*6=3.75,取4匝
Np=4*200/6*(0.4/0.6)=89 匝
验证磁通最大量:Bmax=Lp*Ip/Ae*Np=8533*10-6*0.1875/77*10-6*89=0.233T
选取此值!
2. 线径的选择
a. 原边电流及线径
上步已计算出原边峰值电流Ip=0.1875A
原边电流有效值Irms=Ip*根号下(Tonmax/(T*3))=0.069A
取电流密度为J=4A/MM2
原边所需线径DWP=1.13*根号下(Irms/J)=0.148mm
可选择直径为0.18mm的漆包线
b. 副边电流及线径
副边电流有效值Irms=Ip*(Np/Ns)*根号下((T-Tonmax)/(T*3))=1.866A
取电流密度为J=4A/MM2
副边所需线径DWP=1.13*根号下(Irms/J)=0.77mm
可选择3 根直径为0.25mm的漆包线并绕。

3.反馈绕组的参数
为了使UC3842正常工作,反馈绕组输出电压Vn应在10-34V之间!这里取15V
由式 : (Vo+Vd)/Ns=( Vn+Vd’)/Nn
Nn=16*4/6=10.7,取11匝
由于反馈绕组输出电流要求很小(<30mA),故可直接取0.18 mm的漆包线绕制!

所得结果如下:
原边绕组:89匝,0.18mm漆包线
副边绕组:4 匝,0.25mm漆包线3股并绕
反馈绕组:11匝,0.18mm漆包线
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VeryCD
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LV1
本网技工
  • 2010-9-6 21:16:40
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有一个朋友说“原边电感值不合乎常规”不知道可是对的
wsh5106
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副总工程师
  • 2010-9-6 21:25:13
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感觉你的原边电感值太大了,我Mathcad帮你算算看~~
wsh5106
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LV8
副总工程师
  • 2010-9-6 21:38:47
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1,我刚才算了一下,感量在50K时是7680uH,虽然小点,但仍然很大;
2,为什么频率取50K呢,取大些就可以减小感量了~
lgdyl1983
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LV8
副总工程师
  • 2010-9-6 22:10:13
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1、输入额定电压为220V,VDCmin=200V,你这种情况是整流桥后边是纯阻性负载,但实际电路也不可能。你可以按张占松《开关电源的原理与设计》中,取VDC=(1.2~1.4)Vin,即输入电压有效值的1.2~1.4倍,一般取1.3
2、所取的开关频率似乎小了点,可以取100KHz左右的,太小的话,变压器体积也大。
3、一般的说,EI28的Ae=86mm2,而不是77mm2。对于输出功率5W的变压器来说,EI22就足够了,没必要用EI28,浪费。
个人愚见,仅供参考,因为本人刚入电源行业没多久。
wsh5106
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LV8
副总工程师
  • 2010-9-6 23:21:08
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1,如楼上所说,磁芯可选小点的,有经验的话,按功率来选磁芯;
2,如果没有把握,关于磁芯的选择,可采用通常的AP法.
VeryCD
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LV1
本网技工
  • 2010-9-8 16:46:47
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这里附了长磁芯的规格表,Ae=C*D,按表中数据算出结果是77呀?不知道哪里出的问题,还请指教下

磁芯.pdf

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wsh5106
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LV8
副总工程师
最新回复
  • 2010-9-8 17:18:18
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楼主我没看你的PDF文件,我查的资料~~
你看看:
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