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高频变压器设计优化技巧

【摘要】:LM3445的工作频率高、调光速度快,无闪烁、浅光出现,因此,对变压器的主要参数设计要求高。计算变压器二次绕组匝数计算变压器气隙2.方法二变压器的设计方法有多种,计算结果不尽相同,但要求误差不能太大,否则,不知哪种结果正确。

本节电路的特点是反激式电能传输,一次绕组由电流电压激励方式向二次绕组传递,它是在一次绕组的励磁电压关闭后进行脉宽调制转换。LM3445的工作频率高、调光速度快,无闪烁、浅光出现,因此,对变压器的主要参数设计要求高。

输出电能参量:Vo=25V,Io=0.45A,Vrip<4%。978-7-111-49915-2-Chapter03-136.jpg

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1.方法一

(1)变压器一次绕组峰值电流的计算978-7-111-49915-2-Chapter03-138.jpg

(2)计算高频变压器一次电感978-7-111-49915-2-Chapter03-139.jpg

(3)计算变压器一次绕组匝数

根据电路的工作频率和输入功率,查表2-3选用EE-19,Ae=20mm2,磁心的磁感应强度是随着温度和工作频率而变化的,对一般形状、材质的铁氧体磁心,在温度100℃时它的磁感应强度为350mT,有60%的饱和值:ΔBac=350×0.6mT=210mT。可用经验公式选用磁心型号。计算磁心截面积978-7-111-49915-2-Chapter03-140.jpg。式中,K为磁心选用系数,K约为5~11不等,分五个等级:5~20W,K=5;20~50W,K=7;50~110W,K=10;100~150W,K=10.5;150W以上,K=1.1。978-7-111-49915-2-Chapter03-141.jpg

(4)计算变压器二次绕组匝数

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(5)计算变压器气隙978-7-111-49915-2-Chapter03-143.jpg

2.方法二

变压器的设计方法有多种,计算结果不尽相同,但要求误差不能太大,否则,不知哪种结果正确。

(1)计算变压器一次绕组的峰值电流IPK

从电工学可知,变压器的输出功率Po与一次绕组电感量LP和工作频率f及流过绕组的峰值电流的二次方IPK2成正比,有978-7-111-49915-2-Chapter03-144.jpg

电源工作在不连续工作模式,开关管在导通时间fon内的电流IP由0至IPK变化,则感应到变压器一次绕组的电压VB就有:VB=LpIPK/ton,因为ton=DminT,所以,VB=LpIPK/(DminT),两式相除

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(2)计算变压器一次绕组电感量LP978-7-111-49915-2-Chapter03-146.jpg

(3)计算变压器一次绕组匝数NP978-7-111-49915-2-Chapter03-147.jpg

(4)计算变压器磁心气隙978-7-111-49915-2-Chapter03-148.jpg

3.方法三

(1)计算变压器一次绕组的峰值电流978-7-111-49915-2-Chapter03-149.jpg

(2)计算一次绕组电感978-7-111-49915-2-Chapter03-150.jpg

=1.074mH

(3)计算变压器一次绕组匝数

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(4)计算变压器磁心气隙978-7-111-49915-2-Chapter03-152.jpg

以上三种对变压器计算,结果相差很小,说明计算公式是正确的,后面还要对各种变压器进行核对验算。