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標題: 300A-T4-11-18.5KW高頻變壓器設計（HKBT014） [打印本頁]
作者: 17612735926    時間: 2018-9-21 00:52
標題: 300A-T4-11-18.5KW高頻變壓器設計（HKBT014）
開關電源采用單端反激電路，控制芯片采用UC2844，反饋電路采用典型的TL431電路，變壓器磁芯為ETD34。開關電源輸入電壓范圍DC400V-800V，總輸出功率為40W，各路輸出要求如下：
序號
負載
額定電流
繞組輸出電壓
功率
電壓精度
5V/GND
控制板、鍵盤顯示板、擴展I/O板、驅動板
0.6A
5V
3W
3%
±15V/GND
電流傳感器、信號調理
0.15A
±15V
4.5W
5%
24VA/COMA
控制板外部接口、風扇、軟啟控制信號
0.25A
24V
6W
5%
24VB/COMB
風扇電源
0.6A
24V
15W
5%
DP+/DP-
下橋驅動電源
0.24A
26V
6W
5%
WP+/WP-
W相上橋驅動電源
0.08A
26V
2W
5%
VP+/VP-
V相上橋驅動電源
0.08A
26V
2W
5%
UP+/UP-
U相上橋驅動電源
0.08A
26V
2W
5%

2.選擇開關管與輸出整流二極管
開關管MOSFET：2SK2225 耐壓值VDss=1500 V Id=2A
整流二極管：5V  SB3100  VD=100V  VF=0.85V  IF=3A  考慮實際工作電流計算時取VF=0.4V
            其他 ES1J VD=600V  VF=1.7V  IF=1A    考慮實際工作電流計算時取VF=1.5V

3.輸入電壓范圍
開關電源從直流母線取電,工作電壓范圍400-800V
4.計算變壓器的匝比（原邊繞組與主反饋繞組之間）
考慮開關器件電壓應力的裕量(Typ.=20%)
開關ON：0.8VD>VINmax/N+VO
開關OFF: 0.8VMOS>N(VO+VF)+VINmax 所以,    6≤N≤148，假定N=20  30
注：以下黃色部分為匝比N=30時的計算值
5. 最大占空比
DMAX==0.21  0.28
6.計算原邊電感
PO=40W，PIN=40/0.8=42.25W 開關頻率取f=35KHZ
原邊電感量LP===2.5mH   4.5mH
7.計算原邊最小匝數
選用ETD34磁芯，Ae=97.10mm2；PC40材質，BS=0.39T, Br=0.06T, ΔBmax= BS- Br=0.33T，為了防止磁芯瞬間發(fā)生飽和，預留一定的裕量，取Bmax=0.75ΔBmax=0.248T
===6uS，最大導通時間；                8uS
N1min===99.66TS，取100匝。132.88TS,取150匝
8.副邊匝數計算
+5V繞組，N3=，         5TS
輔助電源繞組，N2==15TS   15TS
+15V繞組，N4==15TS       15TS
-15V繞組，N5==15TS       15TS
+24VA繞組，N6==24TS      24TS
+24V繞組，N7==24TS       24TS
DP繞組，N8==24TS         25TS
WP繞組，N9==24TS        25TS
VP繞組，N10==24TS        25TS
UP繞組，N11==24TS        25TS
為減小漏感，采樣三明治繞法。
9.為了保證變壓器運行在斷續(xù)模式，需要預留死區(qū)時間，則Ton+Toff<T
變壓器在導通期間的伏秒積必須與復位期間的伏秒積相等，則


Ton=6uS,N=20,則Toff=22uS，則Ton+Toff=28uS<28.6uS
10.原邊電流峰值及有效值
初級電流峰值IP=VINTON/LP=0.96A
初級電流有效值I1==0.25A
導線電流密度J=4A/mm2,則原邊導線截面積Acu1=I1/J=0.085 mm2
繞組
電流有效值
電流密度
導線截面積
導線直徑
實際線徑
匝數
加線皮0.2
每層匝數最大值
實際繞的層數
每層繞的匝數
繞法
線材
擋墻
N1
0.25
4
0.06
0.282
0.3
100TS
0.5
40
4
25
密繞
漆包線
加擋墻保證線包居中
N2
0.03
4
0.01
0.098
0.3
15TS
0.5
40
1
15
均繞
三層絕緣線
三層絕緣線無需加擋墻
N3
0.6
4
0.15
0.437
0.5
5TS
0.7
28.57
3線并繞1層
5
并繞
三層絕緣線
三層絕緣線無需加擋墻
N4
0.15
4
0.04
0.219
0.3
15TS
0.5
40
15
三層絕緣線
三層絕緣線無需加擋墻
N5
0.15
4
0.04
0.219
0.3
15TS
0.5
40
15
三層絕緣線
三層絕緣線無需加擋墻
N6
0.6
4
0.15
0.437
0.5
24TS
0.7
28.57
1
24
均繞
三層絕緣線
三層絕緣線無需加擋墻
N7
0.25
4
0.06
0.282
0.3
24TS
0.5
40
1
15
均繞
三層絕緣線
三層絕緣線無需加擋墻
N8
0.24
4
0.06
0.276
0.3
25TS
0.5
40
四線并繞繞3層：9+8+8
24
并繞
三層絕緣線
三層絕緣線無需加擋墻
N9
0.08
4
0.02
0.16
0.3
25TS
0.5
40
24
三層絕緣線
三層絕緣線無需加擋墻
N10
0.08
4
0.02
0.16
0.3
25TS
0.5
40
24
三層絕緣線
三層絕緣線無需加擋墻
N11
0.08
4
0.02
0.16
0.3
25TS
0.5
40
24
三層絕緣線
三層絕緣線無需加擋墻












集膚深度
0.3538539
　
槽寬
20mm




1.4倍
0.4953954
最佳線徑







2倍
0.7077078
最大線徑









集膚深度：δ=6.61/=0.035cm=0.35mm，一般情況下導線的直徑不超過集膚深度的2倍，最佳為1.4倍，為0.49mm。
骨架槽寬為20mm
10、繞組分布


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