Z为损耗分配因数,如果Z=1.0表示所有损耗都在副边,如果Z=0表示所有的损耗都在原边,在这里取Z=0.5表示原副边都存在损耗。
铁氧体材料具有电阻率高,高频损耗小的特点,且有多种材料和磁芯规格满足各要求,加之价格较材料低廉,是目前在开关电源中应用最为广泛的材料。同时也有饱和磁感应比较低,材质脆,不耐冲击,温度性能差的缺点。
采用的是用于开关电源变压器及传输高功率器件的MnZn功率铁氧体材料PC40,其初始磁导率为2300±25%,
高频功率电子电路中离不开磁性材料。磁性材料主要用于电路中的 变压器、扼流圈(包括谐振电感器)中。
磁性材料(Magnetic materials)有个磁饱和问题。如果磁路饱和,会导致变压器电量传递畸变,使得电感器电感量减小等。对于电源来说,有效电感量的减小,电源输出纹波将增加, 并且通过开关管的峰值电流将增加。这样可能使得开关管的工作 点超出安全工作区,从而造成开关管寿命的缩短或损坏。磁性材料的另一个问题就是居里点温度
(Curie Temperature)。在这一温度下,材料的磁特性会发生急剧变化。特别是该材料会 从强磁物质变成顺磁性物质,即磁导率迅速减小几个数量级。实 际上,它几乎转变为和空气磁芯等效。因此一定要注意磁性材料的工作温度。
B(max)的计算结果,不要超过我们选型的铁心的额定值,并进行降额、并考虑外壳导致散热不良带来的影响,世界杯竞猜官方网站并留有余量。
EPC磁芯主要为平面变压器设计的,具有中柱长,漏感小的特点。EPC19磁芯的AP值约为0.11cm4,稍大于计算所需的AP=0.09 cm4。若再选用小一号的磁芯EFD15,其AP值约为0.047 cm4,小于计算所需的AP=0.09 cm4,不符合要求,故选用EPC19磁芯。
当变压器决定后,变压器的Bobbin(骨架)即可决定,依据Bobbin(骨架)的槽宽,可决定变压器的线径及线数,亦可计算出线径的电流密度,电流密度一般以6A/mm2为参考,电流密度对变压器的设计而言,只能当做参考值,最终应以温升记录为准。
(爬电距离是沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间的最短路径。)
而0.72mm大于了2倍的集肤深度,使铜线的利用率降低,故采用两根0.35mm的漆包线并绕。
自供电绕组线径:由于自供电绕组的电流非常小只有5mA,因此对线径要求并不是很严格,在这里主要考虑为便于与次级更好的耦合及机械强度,因此也采用裸线mm的漆包线进行绕置,使其刚好一层绕下,减小与次级之间的漏感,保证短路时使自供电电压降低。
原边交流电阻与直流电阻比:由于原边采用包绕法,故原边绕组层数可按两层考虑,根据上式所求的Q值,查得。享反激变压器设计过程 干货
Pcv为磁芯功率损耗,由峰值磁通密度摆幅、工作频率60KHz及工作温度100℃可在厂家手册上查出其损耗约为30mw/cm3。
总结:通过上述计算可知,当环境温度为85℃时,变压器最高温度在96℃左右,符合磁芯的最佳工作温度。世界杯竞猜官方网站:一文分同时采用包绕法使得漏感仅为70uH(1KHz时)/15uH(100KHz时),小于3%,效果较理想。
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