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变压器电感量计算

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H13818747778
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高级工程师
  • 2017-2-20 12:40:17
10问答币
请教一下各位,手上有一款变压器EPC13的,已经知道初级参数0.2mm*40T,两个输出次级分别是0.2mm*30T,和0.2mm*30T,频率是2KHZ,输入电压和输出电压都是12V,输出电路是6mA,占空比是50%,请问这个变压器的中心感量是多少?是否能提供以下具体的电感参数和计算公式?

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你需要限定饱和磁通密度B,然后带入你的条件反算需要的励磁电感,这个和电路类型有关系的。大概方程是下面的这个样子的,但是你要根据你的电路拓扑结构才能得到准确的公式的。
olmand
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  • 2017-2-20 15:35:35
 
线圈已经绕好了,变压器的感量完全是由磁芯的材质和有无气隙决定的。

H13818747778
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高级工程师
  • 2017-2-20 16:20:53
 
我现在就是不知道这个变压器要不要GAP,需要GAP的话气隙要多深。
H13818747778
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高级工程师
  • 2017-2-20 16:21:33
 
能否告知?
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  • 2017-2-21 19:42:56
 
你需要限定饱和磁通密度B,然后带入你的条件反算需要的励磁电感,这个和电路类型有关系的。大概方程是下面的这个样子的,但是你要根据你的电路拓扑结构才能得到准确的公式的。

正激变压器设计方程2.JPG


正激变压器设计方程1.JPG

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H13818747778
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高级工程师
  • 2017-2-22 19:18:40
 
谢谢您不吝赐教。虽然里面有许多数据不是太懂,但是依然感谢你给出的资料。感恩。
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高级工程师
  • 2017-2-22 19:41:36
  • 倒数10
 
不谢,你如果想系统的了解,你最好找一本磁性元件设计的书。如果只是用一下,可以百度高频变压器设计。
需要定制电感和变压器的话,可以看看这个
https://item.taobao.com/item.htm ... ;abbucket=15#detail

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  • 2017-2-23 13:42:56
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还没有搞定这个啊,话说回来你这个也不好搞,关键是工作频率太低,而尺寸要求太小。
关键是磁芯不能饱和,也就是说磁芯在工作时,实际磁通密度不能超过饱和磁通密度。正激脉冲变压器的单端磁通密度计算方法如下:
B=Vin*Ton/(2*Np*Ae).
B就是磁芯的实际磁通密度。单位是特斯拉.
Vin就是输入电压的平均值。跟输入电压波形形状有关,如果是方波,就等于峰值。如果是正弦波,等于其有效值的0.9倍。单位是伏特。
Ton就是半个输入周期的时间,单位是秒。
Np就是输入线圈的匝数。无单位。
Ae就是磁芯的有效截面积,单位是平方米。

对于铁氧体磁芯来说,一般饱和磁通密度是0.5特斯拉@25度环境,如果是在100度环境,一直取0.35特斯拉。
对于其他材质磁芯,需要查规格书定。
根据计算,你选的EPC13的截面积太小,不能用的。原因是工作频率太低。你算一下就知道了,因为需要400圈以上,窗口面积是不够的。线径0.2MM估计也粗了,打不下,但是又不要小于0.1MM,容易断。

至于电感这个指标,在这里是被动确定的,因为是正激变压器,所以磁芯不需要留气隙。保持电感量尽量大,这样的好处,输入电流能控制得尽量小。一般客户会规定最大输入电流的,因为客户的前端电流驱动能力是有限的。电流越小,损耗也越小。无气隙变压器的初级电感量计算公式如下:

Lp=4*PI()*10^-7*ur*Ae*Np^2/Le.
Lp就是初级电感量。单位是亨利。
4*PI()*10^-7 就是真空磁导率,PI()是圆周率3.14。单位是亨利/米。
ur是磁芯的相对磁导率,需要查规格书,铁氧体磁芯是2400左右。无单位。
Ae是磁芯的有效截面积,单位是平方米。
Np就是输入线圈的匝数。无单位。
Le是磁芯的有效磁路长度,需要查规格书。单位是米。

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H13818747778
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高级工程师
  • 2017-2-23 15:29:26
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感谢你提供这么多宝贵的资料和意见。这个案子一直搁置,没有进展。现在有了你的意见,这两天我就跟客户协商处理这个案子。感恩!!!
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副总工程师
  • 2017-2-23 16:40:50
  • 倒数7
 
不知道能否用工频变压器用的硅钢片,或者钴基非晶合金材料?这些材料的饱和磁通密度高很多,有的可以到1.5特斯拉。这样匝数可以大大降低。很久没有用到这些东西了,不知道现在的材料科技发展到什么程度,有没有类似尺寸的。
如果用铁氧体磁芯,是性价比比较好,就是需要用大一些尺寸的,比如常用的RM7或RM8或者PQ20.
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高级工程师
  • 2017-2-24 19:19:03
  • 倒数6
 
这个频率用硅钢片可以可以,损耗稍微大点儿。可以用超微晶带材,但是市面上超微晶带材一般用在大功率里面,体积也比较大,想找小型的磁芯也不好找
H13818747778
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高级工程师
  • 2017-3-7 08:42:37
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最近出差比较忙,一直没有回复你的信息。感谢你的回复。
H13818747778
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  • 2017-3-16 09:29:23
  • 倒数3
 
用矽钢片的尺寸都超出客户要求尺寸范围了,所以最终还是想用非晶磁环来做。想请教你一下,假如用非晶的磁环来操作,AL≥9000,那么圈比会是怎样?是1:1:1还是2:1:1?请帮忙给点意见。
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高级工程师
  • 2017-3-7 08:43:39
  • 倒数4
 
我有查过相关的工频的骨架,没有合适的尺寸。用高频的话达不到预想的效果。最近出差,一直没有来得及回复您。感谢你的回复。
H13818747778
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高级工程师
  • 2017-3-16 09:31:48
  • 倒数2
 
假如我选择非晶材料的磁环,做开放式的能否做呢?能否给点意见?想请教你一下,假如用非晶的磁环来操作,AL≥9000,那么圈比会是怎样?是1:1:1还是2:1:1?请帮忙给点意见。
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  • 2017-3-16 11:59:23
  • 倒数1
 
圈比肯定是1:1:1, 为了耦合好,用3线并绕。你没有给出打算用非晶的规格书,不能判断能否用?基本上,满足不饱和就可以用。

不明白你说的开放式是什么意思?

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