...
Vcsth:Rcs上电压的限制值;
D:占空比。 已知条件:
交流输入电压:Vac-min=85V,Vac-max=264V 输入交流电压频率FL=50KHz 系统工作频率f=60KHz 输出功率:Po=3W LED个数:3/0.5=6
输出:Vo=3*3.3=9.9V,取10V,(2并3串) 工作电流:Io=0.3A
?=75%
D:通常取0.42 设计过程:
本次设计采用面积相乘法(AP)来对变压器进行设计。根据设计的要求,选取EE型磁芯。 AP法选择磁芯的公式如下
AP==
AwAe=
0.433?(1??)?PO?104??KW?D?Kj?Bm?fs(见参考文献[3]) 表4-1 磁芯规格
在上式中:
AW为磁芯窗口面积,单位为cm2,Ae为磁芯截面积,单位为cm2;
...
...
Kw为窗口有效使用系数,
Kj为电流密度,一般取J=200~600 A/cm2;
Bm为磁芯工作磁感应强度,单位为T,一般为0.2~0.3T。
根据求得的AP查磁芯规格表,选择合适的磁芯。为了使磁芯的窗口有效使用系数较高,尽可能选择窗口长宽之比较大的磁芯。而且还能减小漏感。
根据AP=0.029cm4,从上面的磁芯规格表中查出的磁心规格为EE10。 AP=0.0287cm4,Ae=12.10mm2=0.121cm2。 1 最低母线输入电压
Vdc-min?2?Vac_min?=
最大输入母线电压为:
22?VO?IO?(1?TC)2?FL (4-2)
?*CbulkVdc_max?2?Vac_max (4-3)
=
2 确定最大匝数比
系统在任何条件下都工作在不连续电流模式(DCM),则应该满足:
T?Ton?Tdis (4-4)
经过公式推导,可以转化为
Nps?Vdc_min?(??K2?VO-1)?VO?VD (4-5)
选择
Nps=
3 计算初级尖峰电流Ipk和电流采样电阻Rcs
Ipk?KIo4?0.3?? (4-6) Nps6Vcsth0.4??Ipk0.2Rcs?
(4-7)
4 确定初级电感量Lp
由以下公式可求出初级电感量:
Lp?2?Pin2?Po??2I2?f??I?fpkspks (4-8)
初级电感量的选取量应比计算的值略小一点,这里取:Lp=2mH。 5 确定初级线圈匝数Np 计算初级匝数
...
...
Np?Lp?IpkAe?Bm?2?0.2?12.1?0.25 (4-9)
取Np=132Ts
6 计算次级和辅助线圈匝数Ns和Naux 次级线圈匝数为:
Ns?NpNps?132?6 (4-10)
7 选取整流二极管D7
Vin_maxBV=
Nps?(VO?Vf)= (4-13)
选耐压302V的SF26,Vrrm=400V,IF(AV)=2.0A
9 变压器设计
1. EE10变压器绕制工艺设计与验证 Kj =4 A/mm
2AWp??Po??Vindcmin?kj (4-14)
N1初级绕组:
dp= (4-15)
查表,取漆包线标称线径0.12mm,最大外径为mm。
ION3次级绕组:AWs = J (4-16)
=
ds= (4-17) =mm
查表,取漆包线标称线径0.315mm,最大外径为0.417mm。最大外径为0.384mm。 N2辅助绕组:
20.1Awa=J (4-18)
=mm
da= (4-19)
查表,取漆包线标称线径0.18mm,最大外径为0. 229mm。 (2)变压器规格
2...
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表4-2 变压器规格
骨架类型 EE10立式 PC40 PIN数目 4+4 脚距 2.54mm 排距 7.75mm 备注 Ae=12.1mm2 图4-2线圈骨架结构图 表4-3绕制要求
绕组 N1初级 N2反馈 绕制要求 匝数 173Ts 33Ts 直径*根数 ?0.10*1P ?0.10*1P Pin3起,Pin4收。密绕 Pin2起,Pin1收。居中均匀绕 备注:1、电气要求
Pin6和7输出; LP(N1)=
LS(N1)?600uH;
1、电感量:2、漏感量:
3、耐压: PRI(初级N1)---SEC(次级N3)2500VAC/5ma/60s
PRI(初级N1)/SEC(次级N3)---CORE磁芯 1500VAC/5ma/60s。 (1)确定初级绕组在骨架上绕的层数: 可得初级层数:
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(173?0.147mm)6.9mm =层。取4层,每层分配173/4=43.25圈。
(2)初级绕组所占厚度: 4?0.147=0.588mm
(3) 确定次级在骨架上绕的层数:
(35?0.384mm)6.9mm =层。取2层,每层分配35/2=17.5圈。
(4)次级绕组所占厚度: 2?0.384=0.768mm
(5) 确定辅助绕组在骨架上绕的层数:
(33?0.229mm)6.9mm =层。取2层,每层分配33/2=16.5圈。
(6)次级线圈所占厚度: = mm
(7)线包单边厚度为:
Np?TAPE?Ns?TAPE?Na?2?TAPE?EE10磁芯规格尺寸如下图所示:
mm ( 4-20)
图4-4 EE10磁芯规格
图4-5 磁芯尺寸规格
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