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赵岚岚

高频变压器设计方法是什么

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爱的约旦河 有用 1

先估算功率啊效率啊频率占空比啊然后感量啊全数啊线径啊什么的一大堆,,,,,,其实这个算出来的不怎么准,大概值,还是要后期调的,然后绕的方法也很重要,讲究太多了

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kuale159 有用 1

电源变压器的功能是功率传送、电压变换和绝缘隔离,作为一种主要的软磁电磁元件,在电源技术中和电力电子技术中得到广泛的应用。根据传送功率的大小,电源变压器可以分为几档:10kVA以上为大功率,10kVA~0.5kVA为中功率,0.5kVA~25VA为小功率,25VA以下为微功率。传送功率不同,电源变压器的设计也不一样,应当是不言而喻的。有人根据它的主要功能是功率传送,把英文名称“PowerTransformers”译成“功率变压器”,在许多文献资料中仍然在使用。究竟是叫“电源变压器”,还是叫“功率变压器”好呢?有待于科技术语方面的权威机构来选择决定。同一个英文名称“PowerTransformer”,还可译成“电力变压器”。电力变压器主要用于电力输配系统中起功率传送、电压变换和绝缘隔离作用,原边电压为6kV以上的高压,功率最小5kVA,最大超过上万kVA。电力变压器和电源变压器,虽然工作原理都是基于电磁感应原理,但是电力变压器既强调功率传送大,又强调绝缘隔离电压高,无论在磁芯线圈,还是绝缘结构的设计上,都与功率传送小、绝缘隔离电压低的电源变压器有显著的差别,更不能将电力变压器设计的优化设计条件生搬硬套地应用到电源变压器中去。电力变压器和电源变压器的设计方法不一样,也应当是不言而喻的。高频电源变压器是工作频率超过中频(10kHz)的电源变压器,主要用于高频开关电源中作高频开关电源变压器,也有用于高频逆变电源和高频逆变焊机中作高频逆变电源变压器的。按工作频率高低,可分为几个档次:10kHz~50kHz、50kHz~100kHz、100kHz~500kHz、500kHz~1MHz、1MHz以上。传送功率比较大的,工作频率比较低;传送功率比较小的,工作频率比较高。这样,既有工作频率的差别,又有传送功率的差别,工作频率不同档次的电源变压器设计方法不一样,也应当是不言而喻的。如上所述,作者对高频电源变压器的设计原则、要求和程序不存在错误概念,而是在2003年7月初,阅读《电源技术应用》2003年第6期特别推荐的2篇高频磁性元件设计文章后,产生了疑虑,感到有些问题值得进一步商讨,因此才动笔写本文。正如《电源技术应用》主编寄语所说的那样:“具体地分析具体的情况”,写的目的,是尝试把最难详细说明和选择的磁性元件之一的高频电源变压器的设计问题弄清楚。如有说得不对的地方,敬请几位作者和广大读者指正。2高频电源变压器的设计原则高频电源变压器作为一种产品,自然带有商品的属性,因此高频电源变压器的设计原则和其他商品一样,是在具体使用条件下完成具体的功能中追求性能价格比最好。有时可能偏重性能和效率,有时可能偏重价格和成本。现在,轻、薄、短、小,成为高频电源的发展方向,是强调降低成本。其中成为一大难点的高频电源变压器,更需要在这方面下功夫。所以在高频电源变压器的“设计要点”一文中,只谈性能,不谈成本,不能不说是一大缺憾,如果能认真考虑一下高频电源变压器的设计原则,追求更好的性能价格比,传送不到10VA的单片开关电源高频变压器,应当设计出更轻、薄、短、小的方案来。不谈成本,市场的价值规律是无情的!许多性能好的产品,往往由于价格不能为市场接受而遭冷落和淘汰。往往一种新产品最后被成本否决。一些“节能不节钱”的产品为什么在市场上推广不开值得大家深思。产品成本,不但包括材料成本,生产成本,还包括研发成本,设计成本。因此,为了节约时间,根据以往的经验,对高频电源变压器的铁损铜损比例、漏感与激磁电感比例、原边和副边绕组损耗比例、电流密度提供一些参考数据,对窗口填充程度,绕组导线和结构推荐一些方案,有什么不好?为什么一定要按步就班地来回进行推算和仿真,才不是概念错误?作者曾在20世纪80年代中开发高频磁放大器式开关电源,以温升最低为条件,对高频电源变压器进行过优化设计。由于热阻难以确定,结果与试制样品相差甚远,不得不再次修正。现在有些公司的磁芯产品说明书中,为了缩短用户设计高频电源变压器的时间,有的列出简化的设计公式,有的用表列出磁芯在某种工作频率下的传送功率。这种既为用户着想,又推广公司产品的双赢行为,是完全符合市场规律的行为,绝不是什么需要辨析的错误概念。问题是提供的参考数据,推荐的方案是否是经验的总结?有没有普遍性?包括“辨析”一文中提出的一些说法,都需要经过实践检验,才能站得住脚。总之,千万记住:高频电源变压器是一种产品(即商品),设计原则是在具体的使用条件下完成具体的功能中追求性能价格比最好。检验设计的唯一标准是设计出的产品能否经受住市场的考验。3高频电源变压器的设计要求以设计原则为出发点,可以对高频电源变压器提出4项设计要求:使用条件,完成功能,提高效率,降低成本。3.1使用条件使用条件包括两方面内容:可靠性和电磁兼容性。以前只注意可靠性,现在由于环境保护意识增强,必须注意电磁兼容性。可靠性是指在具体的使用条件下,高频电源变压器能正常工作到使用寿命为止。一般使用条件对高频电源变压器影响最大的是环境温度。有些软磁材料,居里点比较低,对温度敏感。例如:锰锌软磁铁氧体,居里点只有215℃,其磁通密度,磁导率和损耗都随温度发生变化,故除正常温度25℃外,还要给出60℃,80℃,100℃时的各种参考数据。因此,将锰锌软磁铁氧体磁芯的工作温度限制在100℃以下,也就是环境温度为40℃时,温升只允许低于60℃,相当于A级绝缘材料温度。与锰锌软磁铁氧体磁芯相配套的电磁线和绝缘件,一般都采用E级和B级绝缘材料,采用H级绝缘的三重绝缘电磁线和聚酰胺薄膜,是不是大材小用?成本增加多少?是不是因为H级绝缘的高频电源变压器优化的设计方案,可以使体积减少1/2~1/3的缘故?如果是,请举具体实例数据。作者曾开发H级绝缘工频50Hz,10kVA干式变压器,与B级绝缘工频50Hz,10kVA干式变压器相比,体积减小15%到20%,已经相当可观了。本来体积就比较小的高频100kHz10VA高频电源变压器,如次级绕组采用三重绝缘线,能把体积减小1/2~1/3,那一定是很宝贵的经验。请有关作者详细介绍优化设计方案,以便广大读者学习。电磁兼容性是指高频电源变压器既不产生对外界的电磁干扰,又能承受外界的电磁干扰。电磁干扰包括可闻的音频噪声和不可闻的高频噪声。高频电源变压器产生电磁干扰的主要原因之一是磁芯的磁致伸缩。磁致伸缩大的软磁材料,产生的电磁干扰大。例如,锰锌软磁铁氧体,磁致伸缩系数λS为21×10-6,是取向硅钢的7倍以上,是高磁导坡莫合金和非晶合金的20倍以上,是微晶纳米晶合金的10倍以上。因此锰锌软磁铁氧体磁芯产生的电磁干扰大。高频电源变压器产生电磁干扰的主要原因还有磁芯之间的吸力和绕组导线之间的斥力。这些力的变化频率与高频电源变压器的工作频率一致。因此,工作频率为100kHz左右的高频电源变压器,没有特殊原因是不会产生20kHz以下音频噪声的。既然提出10W以下单片开关电源的音频噪声频率,约为10kHz~20kHz,一定有其原因。由于没有画出噪声频谱图,具体原因说不清楚,但是由高频电源变压器本身产生的可能性不大,没有必要采用玻璃珠胶合剂粘合磁芯。至于采用这种粘合工艺可将音频噪声降低5dB,请给出实例与数据以及对噪声原因的详细说明,才会令人可信。屏蔽是防止电磁干扰,增加高频电源变压器电磁兼容性的好办法。但是为了阻止高频电源变压器的电磁干扰传播,在设计磁芯结构和设计绕组结构也应当采取相应的措施,只靠加外屏蔽带并不一定是最佳方案,因为它只能阻止辐射干扰,不能阻止传导干扰。3.2完成功能高频电源变压器完成功能有3个:功率传送,电压变换和绝缘隔离。功率传送有两种方式。第一种是变压器功率的传送方式,加在原绕组上的电压,在磁芯中产生磁通变化,使副绕组感应电压,从而使电功率从原边传送到副边。在功率传送过程中,磁芯又分为磁通单方向变化和双方向变化两种工作模式。单方向变化工作模式,磁通密度从最大值Bm变化到剩余磁通密度Br,或者从Br变化到Bm。磁通密度变化值ΔB=Bm-Br。为了提高ΔB,希望Bm大,Br小。双方向变化工作模式磁通度从+Bm变化到-Bm,或者从-Bm变化到+Bm。磁通密度变化值ΔB=2Bm,为了提高ΔB,希望Bm大,但不要求Br小,不论是单方向变化工作模式还是双方向变化工作模式,变压器功率传送方式都不直接与磁芯磁导率有关。第二种是电感器功率传送方式,原绕组输入的电能,使磁芯激磁,变为磁能储存起来,然后通过去磁使副绕组感应电压,变成电能释放给负载。传送功率决定于电感磁芯储能,而储能又决定于原绕组的电感。电感与磁芯磁导率有关,磁导率高,电感量大,储能多,而不直接与磁通密度有关。虽然功率传送方式不同,要求的磁芯参数不一样,但是在高频电源变压器设计中,磁芯的材料和参数的选择仍然是设计的一个主要内容。在电源变压器“设计要点”一文中,很遗憾缺少这一个主要内容。只是在“交流损耗”一条中,提出BAC典型值为0.04~0.075T。显然,文中的高频电源变压器是采用电感功率传送方式,为什么不提磁导率,而提BAC弄不清楚。经查阅,在《电源技术应用》2003年1/2期,同一主要作者写的开关电源“设计要点”一文中,列出了“磁芯的选择”,也没有提磁导率,只是提出最大磁通密度Bm为0.275T。由于没有画磁通密度变化波形,弄不清楚前文中的BAC和后文中的Bm是否一致:为什么BAC和Bm相差6.8~3.7倍?更不清楚,选的是哪一种软磁铁氧体材料?为什么选这种型号?两文中都没有一点说明,只好让读者自己去猜想了。电压变换通过原边和副边绕组匝数比来完成。不管功率传送是哪一种方式,原边和副边的电压变换比等于原绕组和副绕组匝数比,只要不改变匝数比,就不影响电压变换。但是,绕组匝数与高频电源变压器的漏感有关。漏感大小与原绕组匝数的平方成正比。有趣的是,漏感能不能规定一个数值?《电源技术应用》2003年第6期同时刊登的两篇文章有着不同的说法。“设计要点”一文中说:“对于一符合绝缘及安全标准的高频变压器,其漏感量应为次级开路时初级电感量的1%~3%”。“辨析”一文中说:“在很多技术单上,标注着漏感=1%的磁化电感或漏感。”

张雪12 有用 1

由电压源V,开关S与负载L,组成一个空气线圈(aircoil)的电路,如果在某些情况下,开关S被关闭(closed),则会有电流I产生经由线上流至负载,当电流通过线圈时,就会有磁场被建立起来,如图中所示,连接于线圈之间所产生的磁场,此乃为称之为磁通量(flux),而磁场中的磁力线可称之为磁通链(fluxlinkages)69然而,在此线圈中的磁通量并不会很大,如果我们在线圈中加入磁性材料(铁磁材料)棒,则会有额外的磁场被感应产生,因此,也就会有更多的磁通量被产生,如图5-2所示。而磁通链将沿着磁棒前进,并经由空气传导路径形成一回路,如果铁磁铁心(ferromagneticcore)以此种方式构成并取代了磁棒,则磁通就会呈现一连续的路径,且磁场将形成于铁心之内,因此所感应的磁场就会较强大,

漩涡_6697 有用 1

高频变压器设计方法:
确定使用哪种类型的变压器后,先计算出变压器的总视在功率Pt.根据总视在功率,计算出磁芯面积乘积AP,然后根据AP数值就可以查找出所用磁芯的型号了。依据磁芯型号的参数就可以计算出原边绕组的圈数,电流。然后已知的原边圈数,电流就可以计算出,原边绕组的线径,副边绕组的圈数,线径。

咣咣咣咣 有用 1

高频变压器设计步骤:
———领料
———工程图及作业指导书确认
———一次侧绕线
———一次侧绝缘
———二次侧绕线
———二次侧绝缘
———焊锡
———铁粉芯研磨
———铁粉芯组装
———加工铜箔
———半成品测试T1———电感值测试
———漏电感值测试
———直流电阻测试
———相位测试
———圈数比测试
———高压绝缘测试
———凡立水处理(真空含浸)
———阴乾处理
———烤箱烤乾处理
———加包外围胶带
———整脚处理
———切脚处理
———贴危险标签及料号标签
———外观处理
———成品电气测试T——电感值测试
——漏电感值测试
——相位测试
——圈数比测试
——高压绝缘测
———QA至终检区——尺寸外观检查
电气测试
装箱
———入库
2.低频变压器制作流程图.
———领料
———工程图确认及作业指导书
———一次侧绕线
———一次侧绝缘
———二次侧绕线
———二次侧绝缘
———引线组装及焊锡
———半成品断线测试T1
———线架组装及矽钢片组装
———矽钢片补片敲平
———铁带组装
———半成品测试T2电压测试
电流测试
高压绝缘测试
———凡立水处理(真空含浸)
———阴乾处理
———烤箱烤乾处理
———加包外围胶带
———整脚处理
———切脚处理
———贴危险标签及料号标签
———外观处理
———成品电气测试T3电压测试
电流测试
高压绝缘测试
———QA至终检区--—尺寸外观检查
电气测试
装箱
———入库
3.圆盘制作流程图.
———领料
———工程图确认及作业指导书
———铁芯加工
———固定铁芯
———绕线
———固定
———上线盘
———刷凡立水
———阴乾
———剪线
———剥漆
———上套管,端子
———焊锡
———外观
———贴标签
———包装
———入库
4.ADAPTOR制作流程图.
———领料
———工作指令及作业指导书确认
———插件
———焊锡
———切脚
———补焊
———焊DCCORD
———剪DC线头
———清理PCB板
———折PCB板
———PCB板测试T1
———焊次级至PCB
———焊初级至ACPIN
———半成品电气测试T2
———组装CASE
———超音波封壳
———成品电气测试T3
———贴铭板
———尺寸外观检查
———装箱
———FQC检验
———入库

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专题 高频变压器设计步骤解析

高频变压器设计步骤解析

高频变压器,有的人一听到这这代名词,头都大了,什么是高频变压器?高频变压器有什么用途、功效?产生这类似的疑问也不难怪,毕竟在我们的日常生活中,它是非常“神秘”的,一般只有专门的技术人员才会接触到它。高频变压器,其实就是开关电源里边儿的一个零件,之所以称之为变压器,是因为它在开关电源里的作用就是变换交流电压。那接下来,我就将向大家展示它的设计方法。高频变压器是工作频率超过中频(10kHz)的电源变压器,主要用于高频开关电源中作高频开关电源变压器,也有用于高频逆变电源和高频逆变焊机中作高频逆变电源变压器的。按工作频率高低,可分为几个档次:10kHz-50kHz、50kHz-100kHz、100kHz~500kHz、500kHz~1MHz、1MHz以上。第一步,确定原边匝数。当然首先自己要选一款磁芯啦.设原边输入最低电压是VS,导通时间用TON表示,还要自己设定一个磁芯振幅,一般我是取0.2到0.25T,因为正激变压器是不需直流分量的,所以相比反激而言这个值可以取大些,原边匝数NP=VS*TON/AE*B,其中AE是磁芯截面积.第二步,画出原边电流波形,算出原边电流波形的效值,从而确定线径.如下图所示,因为电流波形是从副边感应过来的,其波形就是电感电流波形开关管导通的那一部分.这个电流的波形的峰值就是电感电流峰值除以匝数比,这个会算吧,于是这个电流波形的有效值=(IP*V/VS)*根号下的〈(KRP的平方/3-KRP+1)*D>然后根据这个电流值去选线,电流密度同上.第三步,确定副边电流的波形,求出副边电流波形的有效值来.副边电流的波形就是开关管开通时候电感电流的那一部分,这个波形和原边电流的波形相似,因为原边电流的波形就是由这个感应过去的,其有效值=IP*根号下的〈(KRP的平方/3-KRP+1)*D〉。依此去选线.第四步,确定自馈电绕组,一般其和原边同名端相反,利用磁复位放出电压感应出电压来以上便是我为大家归纳整理出来的高平变压器的设计步骤了,总共也只有四个步骤,而且也没有看起来就会令人头疼的公式。这个设计方法,我认为还是挺紧密的,下一个步骤紧接着上一个步骤,环环相扣,且清晰明了。当然,如果您还有更好地建议,希望能“指点迷津”。但同样希望,我所提供的方法也能对大家起到一些实质性的作用。

高频变压器设计要点(最佳设计指导)

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在当下中国的电子变压器行业中,高频变压器一直是备受人们关注的一个热点,尤其是一些工程师对高品变压器的设计要点都是有着浓厚的兴趣。毕竟作为一个行业的热点,往往就代表着一个行业发展的风向标,所以在未来高频变压器的发展肯定会成为一大趋势,要想紧紧跟上时代发展的步伐,就赶快来看看高频变压器设计的一些要点!高频变压器磁芯选择要点以一般的设计流程来说,高频变压器设计的第一步都是从磁芯开始的,所以有关于磁芯材料的选择是非常重要的,一般来说以开关电源控制的变压器的磁性基本上都会选择一些软磁的材料,因为这个类型的材料往往具有比较高的电阻率,磁导的效率也就会更高。其次在高频变压器设计的时候也可能会选择铁氧体的材料,其实铁氧体材料本身就是一些复合的氧化物烧结而成的,所以这些材料本身的电阻率是比较高的,在高频下使用最为合适不过了。高频变压器结构组装要点在设计高频变压器的时候,其结构组装要点是必须要考虑的一个重要因素,一般来说目前比较常见的高频变压器组装主要有立式以及卧式这两种结构,根据不同的磁芯的选择会采用不同的组装结构。通常如果选用的是平面磁芯,薄膜磁芯或者是片式磁芯的时候都会选择卧式的组装方式,这样可以有效的减少表面面积同时有利于热量的疏散。而选择了其他磁芯就可以选择立式结构。所以在设计的时候磁芯的选择和组织结构的确定是息息相关的。高频变压器设计的注意点在设计高频变压器的过程中有一些要点是一定要注意的,比如在设置最大输出功率的时候,一定要注意观察磁芯中的磁感应强度,这个时候感应强度应该属于不饱和状态,否则很有可能在一些信号比较大的时候就会出现失真的情况。其次在设计的过程中一定要注意考虑输出绕组的匝数情况,层数比较多的时候就要注意分布电容的影响情况了,否则很有可能会导致高频信号受到干扰。这些就是今天要和朋友们一起分享的在设计高频变压器的时候需要注意的一些小要点,希望这些要点能够给朋友们带来一些实质性的帮助!

高频变压器型号及特点分析

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日常生活中,每个人都有接触过高频变压器,只是我们总是很容易把它遗漏。小零件,大世界,高频变压器作用大,没有它,连最基本的家用电器都会受到影响。原来,高频变压器与开关电源是紧密联系着的。那么,高频变压器究竟是什么?它在开关电源里能起到什么作用?其分类和特性又是什么?其型号有哪些?接下来让大家一起来认识高频变压器中的大世界。一.EI22高频变压器的特点EI22高频变压器具有价格便宜,尺寸小,可靠性高的特点。二.EI22高频变压器的应用EI22高频变压器常应用于驱动变压器、DC-DC转换器、移动设备变压器等。三.EI22高频变压器价格EI22高频变压器的价格区间一般在1.2-3.5元之间,价格主要取决于产品的工艺复杂程度、客户对原材料的要求,以及是否要求过安规认证等。四.EI22高频变压器性能1.工作温度:-40℃to+125℃2.储存温度:-25℃to+85℃3.储存湿度:30to95%4.工作频率:20kHz-300KHz5.输出功率:5to18W一.EI35高频变压器价格EI35高频变压器的价格区间一般在4.5-9.5元之间,价格主要取决于产品的工艺复杂程度、客户对原材料的要求,以及是否要求过安规认证等。二.EI35高频变压器的应用EI35高频变压器常应用于DC-DC转换器、变频器驱动变压器、PC电源变压器等。三.EI35高频变压器性能1.工作频率:20kHz-500KHz2.输出功率:30to600W3.工作温度:-40℃to+125℃4.储存温度:-25℃to+85℃5.储存湿度:30to95%四.EI35高频变压器的特点EI35高频变压器窗口面积大,绕制方便,价格适中,可靠性高的特点。高频变压器是作为开关电源最主要的组成部分,高频变压器各个绕组线圈的匝数比例则决定了输出电压的多少。开关电源一般采用半桥式功率转换电路,工作时两个开关三极管轮流导通来产生100kHz的高频脉冲波,然后通过高频变压器进行降压,输出低电压的交流电,高频变压器各个绕组线圈的匝数比例则决定了输出电压的多少。每种变压器在国家规定中都有各自的衡量标准,比如主变压器,只要是200W以上的电源,其磁芯直径(高度)就不得小于35mm。而辅助变压器,在电源功率不超过300W时其磁芯直径达到16mm就够。一、高频变压器的分类按防潮方式分类:开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。按冷却方式分类:干式(自冷)变压器、油浸(自冷)变压器、氟化物(蒸发冷却)变压器。按用途分类:电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器。按电源相数分类:单相变压器、三相变压器、多相变压器。按铁芯或线圈结构分类:芯式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、壳式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、环型变压器、金属箔变压器。二、电源变压器的特性参数1、额定功率。在规定的频率和电压下,变压器能长期工作,而不超过规定温升的输出功率。2、工作频率。变压器铁芯损耗与频率关系很大,故应根据使用频率来设计和使用,这种频率称工作频率。3、电压比。指变压器初级电压和次级电压的比值,有空载电压比和负载电压比的区别。4、空载电流。5、额定电压。指在变压器的线圈上所允许施加的电压,工作时不得大于规定值。6、效率。指次级功率P2与初级功率P1比值的百分比。通常变压器的额定功率愈大,效率就愈高。7、空载损耗。指变压器次级开路时,在初级测得功率损耗。主要损耗是铁芯损耗,其次是空载电流在初级线圈铜阻上产生的损耗(铜损),这部分损耗很小。8、绝缘电阻。表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的高低与所使用的绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关。由上述可知,高频变压器在开关电源处发挥了非常重要的作用,关系到电力的安全。据了解,比较常见的有,EE,EI,EF,EFD,PQ,RM,ETD,EER,等型号。一般情况下,人们习惯用型号和规格一起来命名,虽然高频变压器只是个小零件,但它的分类很多,型号规格也各尽不同,所以在选购前有必要了解它的世界,才能正确找到合适高频变压器。

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