半橋變壓器設計方案

半橋高頻變壓器的AP值計算方法：直流母線電壓Ui的范圍為：180-360V經電容分壓后變壓器原邊輸入電壓U1：90-180V輸出電壓Uo：28V調壓精度28±1V額定輸出電流：31.5A副邊電壓為：U2=(U0max+UD+UL)/Dmax=（28+1+2）/0.9=35V——最大輸出電壓值，為28V；——副邊整流二極管壓降，取1V；——輸出濾波電感上壓降，取2V；——高頻變壓器副邊最大輸出電流值，取33A；全波整流的Dmax——0.9。AP=A式中Ae鐵心磁路截面積;Aw鐵心窗口面積；PT變壓器的傳輸功率，如果認為變壓器效率為1，當二次側無中心抽頭時（為變壓器輸出功率），當二次側有中心抽頭時，，效率取0.85。Kf波形系數，方波取4；ko繞組在鐵心窗口中的填充系數，取0.4;fs開關頻率，為100KHz；Bw鐵心在一個工作周期內磁感應強度的變化范圍，取150*10-3；J變壓器繞組導體的電流密度，一般取2~5A/mm2，計算時取5A/mm2=4*106A/m2。開關電源變壓器工作時對磁芯所需的功率容量即為變壓器的計算功率，其大小取決于變壓器的輸出功率和整流電路的形式。變換器輸出電路為全波整流，帶中心抽頭，變壓器效率取0.85，因此PAP=AeA可以得到PT=3555.9W，代入式4-16可得到AP≥29627㎜2。查閱磁性元件手冊，選擇EE55/55/28/21型鐵氧體材料。該型磁芯Ae=352㎜2，Aw=386㎜2，AP=Ae*Aw=135991㎜2，完全符合要求。K=k=k=副邊匝數為：N取整得4匝。原邊匝數可以通過副邊匝數跟電壓比求得：N原邊匝數取整為：11匝（90V）（22匝（180V））不能確定用哪個！原因是：考慮到變壓器原邊和副邊的電壓不能達到設定要求。問題1：原邊選用5匝、副邊選用4匝時，原邊的輸入電壓只能在50V，超過50后變壓器就響，示波器測不到波形，電路最終輸出能達到28.問題2：原邊選用11匝、副邊選用4匝時，原邊的輸入電壓只能在75V，超過75后變壓器就響，示波器測不到波形，電路最終輸出能達到28.問題3：原邊選用22匝、副邊選用4匝時，原邊的輸入電壓只能在310V，超過310后變壓器就響，示波器測不到波形，電路最終輸出能達到23，沒能達到28V.問題4：原邊選用24匝、副邊選用3匝時，原邊的輸入電壓能超過500V（能擊穿耐壓450的電解電容），但是電路最終輸出只能達到13，沒能達到28V.計算繞組導線線徑及估算銅窗占有率副邊繞組導線截面積為A而考慮高頻下銅導線的趨膚效應，銅導線的趨膚深度為：?=所以允許采取的最大線徑為dmax=2Δ=0.42mm如取標稱直徑為0.42mm的公制漆包線，需要:N取45股并繞。對于變壓器原邊，其繞組導線截面積為：A若同樣取標稱直徑為0.42mm的公制漆包線進行繞制的話，需要：N取整為19股。銅窗的占有率估算如下:0.40.4*386≥11*19*3.14*0.212+4*45*3.14*154.4≥54(90V)0.4*386≥22*19*3.14*0.21154.4