Page 6 of 6条件:INPUT :120V/60HZOUTPUT : 30VDC@1.17A FULL WAVE RECTIFIER12VDC @500mA FULL WAVE RECTIFIER温升≤ 600C 电压调整率≤ 10%解答:1、原理图2、交 /直流功率、电流、电压的转换A 、功率SEC#1DC 次级第二绕组交流输出功率 : PSEC#2=PDC x 1.57=1.57x0.5x12=9.42W次级交流输出总功率 : P总 =( PSEC#1+PSEC#2x2=(55.1+9.42x2=129.04WB 、电流次级第一绕组电流应为双臂电流 : I=0.82719 x 2=1.654A次级第二绕组电流应为双臂电流 : I=0.3535 x 2=0.707AC 、电压 3、4、 Sc D Wa 故有(2d 2h 2d 2h 2当当转换系数K 0=交流输出功率/直流输出功率转换系数K 1=次级交流电流/次级直流电流次级第一绕组单臂电流 : K1=IAC /IDC IAC =0.707 x 1.17=0.82917ALT82-T8428A次级第二绕组单臂电流 : K1' =IAC /IDC IAC ' =0.707 x 0.5=0.3535A转换系数K 2=次级交流电压/次级直流电压次级第一绕组交流电压 : K2=UAC /UDC UAC =1.11 x 30=33.3V 次级第二绕组交流电压 : K2=UAC /UDC UAC ' =1.11 x 12=13.32V当5、N SEC#1=145TSEC#2: 13.32X108= 4.44x60 xNSEC x1.5x104x 5.74=2301.7x104N SEC#2=58T6、电流的计算A 次级反射到初级的电流I 2’=Isec#1 NSEC#1/NPRI +Isec#2 NSEC#2/NPRI=1.654x145/523+0.707x58/523=0.536A B 铁损电流铁的重量 G=p x Sc x Lc=7.65 x(8.5-4.4/2 x 2.8 x 0.97 x3.14 x (8.5+4.4/2 x 10-3 =0.863KG因 1KG 铁片它的损耗为 3W, 所以磁环的铁损为 3X 0.863=2.59W磁环的铁损电流 I=2.59/120=21.6MAC 磁化电流及空载电流查表 VA0=7.65WI=7.65/120=63.75MA空载电流产 : I02+21.62=67.3MA D 初级电流的有功分量初级电流的有功分量等于铁损电流加上次级反射到初级的电流 .I=536+21.6=557.6MAE 初级电流初级电流的平方等于初级电流的有功分量的平方加上磁化电流的平方2+0.06732 =0.561AF 效率 =有用功 /总功 x 100%P 总功 =129.07/0.9=143.4W初级电流 I=143.4/120=1.195A7线径的计算初级绕组线径Aw=I/J ф2=4x1.195/3πф=0.712MM 取 0.70MM次级绕组线径фsec#12=4x1.654/3πфsec#1=0.838MM 取 0.9MM 次级绕组线径фsec#22=4x0.707/3πфsec#2=0.5479MM 取 0.5MM 8铁心 /组间 /外包绝缘A 內贴 , 外围均用 1G180 12MM TAPE 2 X 3MIL X 12MM1/2叠包 5MIL MYLAR 1次B 內贴 , 外围绝缘层的厚度 : t01=T01=2 X 0.08(3mil=0.16mmC 铁心绝缘层在内径一侧的厚度 :t0=t01+2tZ M Z Z K D 0/d0=0.16+2x0.125x1x1.25x85/44=0.7637mmD 铁心绝缘层在外径一侧的厚度 :T0=T01+2tz M z Z K =0.16+2x0.125x1x1.25=0.4725mmPage 6 of 6t z 绝缘材料的厚度 Mz绝缘材料1/2叠包次数 Z K 绝缘叠包系数,取1.259、估算绕组在铁心窗口能否绕下S m2= [523 x 3.14/4 x0.72+145x 3.14/4 x 0.92+58x3.14/4x0.52]x 10-2=4.04cm2查表 3-55得 :Qs=11cm2K m2=Sm2/Qs=4.04/11=0.3674查表 3-56 , 铁心窗口可容导线的占空系数为 0.333, 计算值大于允许值(0.333<0.3674, 故不能排下 .故线径应减小 , 取线径为 0.6mm. S m2= [523 x 3.14/4 x0.62+145x 3.14/4 x0.92+58x3.14/4x0.52]x 10-2=2.969cm2K m2=Sm2/Qs=2.969/11=0.2699查表 3-56 , 铁心窗口可容导线的占空系数为 0.333, 计算值小于允许值(0.2699<0.333, 故能排下 .10、结构参量的计算A 先绕细线因 h(磁环的高度 =28 查表得H ≤ 48, Qs 允许绕线面积 =11CM2 Km1=(523x3.14/4x0.62x10-2/11=0.1344查表 3-56 , 一个绕组时, K m1=0.493>0.1344 可用机绕 .B 铁心叠包绝缘后內径和外径dz0=d0-2t 0=44-2x0.7637=42.473mmDz0=D0+2T0=85+2x0.4725=85.945mmC 第一绕组结构计算(1、第一绕组內、外侧层数 (Kp为排绕系数 , 取 1.15 L 1=N1d m1Kp=523x0.6x1.15=360.87F 1=4∏ L 1d m1=4x3.14x360.87x0.6=2266.3X 1=∏ (Dz0-d m1=3.14x(85.945-0.6=268Y 1=∏ (dz0+dm1=3.14x(42.473+0.6=135.25Z 1=2∏ d m1=2x3.14x0.6=3.768(两倍的线径周长在內径一侧层数 : S1=(Y 11-F 1 /Z1=2.296在外径一侧层数 :S 2=(-X 11+F1 /Z1=1.11 (2、第一绕组的绕组厚度及绕完第一绕组后变压器內、外径 (Kd 为叠绕系数 , 取 1.2第一绕组的內侧绕组厚度: б1=S1d m1K d=3x0.6x1.2=2.16第一绕组的外侧绕组厚度:△ 1=S2d m1K d =2x0.6x1.2=1.44绕完第一绕组后 , 变压器內、外径变压器內径 : dN1=dz0-2б1=42.473-2x2.16=38.153变压器外径 : DN1=Dz0+2△ 1=85.945+2x1.44=88.825(3、外包绝缘后变压器的內径和外径在内径一侧的绝缘厚度 : t1=2tz M z Z k D N1/dN1=2x0.08x1x1.25x88.825/38.153=0.466mm在外径一侧的绝缘厚度 : T1=2tz M z Z k =2x0.08x1x1.25=0.2mm外包绝缘后变压器的內径 : dz1=DN1-2t 1=38.153-2x0.466=37.22mm取 3层取 1层Page 6 of 6外包绝缘后变压器的外径 : Dz1=DN1+2T1=88.825+2x0.2=89.025mmD 第二绕组结构计算(1、第二绕组內、外侧层数 (Kp为排绕系数 , 取 1.1L 2=N2d m2 Kp=145x0.9x1.1=143.55F 2=4∏ L 2d m2=4x3.14x143.55x0.9=1622.689X 2=∏ (Dz1-d m2=3.14x(88.745-0.9=275.8Y 2=∏ (dz1+dm2=3.14x(36.735+0.9=118.17Z 2=2∏ d m2=2x3.14x0.9=5.652在內径一侧层数 : S3=(Y 22-F 2 /Z2=1.25取 1层在外径一侧层数 :S 4=(-X 22+F2 /Z2=0.52取 1层(2、第二绕组的绕组厚度及绕完第二绕组后变压器內、外径 (Kd 为叠绕系数 , 取 1.2 第二绕组的內侧绕组厚度:б2=S3d m2K d=1.25x0.9x1.2=1.35第二绕组的外侧绕组厚度:△ 2=S4d m2K d =1x0.9x1.2=1.08变压器內径 : dN2=dz1-2б2=37.22-2x1.35=34.52变压器外径 : DN2=Dz1+2△ 2=89.025+2x1.08=91.185(3、外包绝缘后变压器的內径和外径在内径一侧的绝缘厚度 : t2=2tz M z Z k D N2/dN2=2x0.08x1x1.25x91.185/34.52=0.53mm在外径一侧的绝缘厚度 : T2=2tz M z Z k =2x0.08x1x1.25=0.2mm外包绝缘后变压器的內径 : dz2=DN2-2t 2=34.52-2x0.53=33.46mm外包绝缘后变压器的外径 : Dz2=DN2+2T2=91.185+2x0.2=91.585mmE 第三绕组结构计算(1、第三绕组內、外侧层数 (Kp为排绕系数 , 取 1.1L 3=N3d m3 Kp=58x0.5x1.1=31.9F 3=4∏ L 3d m3=4x3.14x31.9x0.5=200.33X 3=∏ (Dz2-d m3=3.14x(91.585-0.5=286Y 3=∏ (dz2+dm3=3.14x(33.46+0.5=106.6Z 3=2∏ d m3=2x3.14x0.5=3.14在內径一侧层数 : S5=(Y 33-F 3 /Z3=0.28取 1层在外径一侧层数 :S 6=(-X 33+F3 /Z3=0.11取 1层(2、第三绕组的绕组厚度及绕完第三绕组后变压器內、外径 (Kd 为叠绕系数 , 取 1.2 第三绕组的內侧绕组厚度:б3=S5d m3K d =1x1.25x0.5x1.2=0.75第三绕组的外侧绕组厚度:△ 3=S6d m3K d =1x0.5x1.2=0.6变压器內径 : dN3=dz2-2б3=33.46-2x0.75=31.96变压器外径 : DN3=Dz2+2△ 3=91.585+2x0.6=92.785E 、外包绝缘及內径和外径外包 2X3MIL MYLAR装焊片,再叠包 5MIL MYLAR一次。

d z3=dN3-2t 3=dN3-2x(2tz MzZ k D N3/dN3=31.96-2x(2x0.08x1.25x1x92.785/31.96=30.8D H =DN3+2T3=DN3+2(2t z ++2tzMzZK +Q焊片=92.785+2x(2x0.08x1x1.25+2x0.08+1.5=96.485Page 6 of 6 PRIMARY: Lm1=2(a+h+∏ [t0+T0+ (б1+△ 1/2]=2(20.5+28+3.14[0.7637+0.4725+(2.16+1.44/2]=99+9.53=108.53mmSEC#1 : Lm2=2(a+h+∏ [Dz1-D 0+ (б2+△ 2+(d0-d z1]/2=99+3.14[89.025-85+44-37.22+1.25+0.52]/2=99+20=119mm SEC#2 : Lm3=2(a+h+∏ [Dz2-D 0+ (б3+△ 3+(d0-d z2]/2=99+3.14[91.585-85+44-33.46+0.75+0.6]/2=99+29=128mm12、初 /次级绕组的总长度L 1=523x Lm1=523x108.53x10-3=56.76mL 2=145x Lm2=145x119x10-3=17.255mL 3=58x Lm3=58x128x10-3=7.424m13、初 /次级绕组的铜重G m1=56.76x6.982x0.62=142.7gG m2=17.255x6.982x0.92=97.58gG m3=7.424x6.982x0.52=12.96g14、初 /次级绕组的电阻R m1=56.76x22.4x(1/0.62=3.53ohmR m2=17.255x22.4x(1/0.92=0.477ohmR m3=7.424x22.4x(1/0.52=0.665ohmK T =0.00393x (234.5+55+60=1.37热态电阻:r1=1.37x3.53=4.84ohmr2=1.37x0.477=0.654ohmr3=1.37x0.665=0.911ohm15、总铜损P m =I12r 1+I22r 2+I32r3=1.1952x4.84+1.6542x0.654+0.7072x0.911=6.854+1.79+0.455=9.1W 16、电压比核算(1、次级空载电压 U 2U 1/U2==N1/N2U 2=N2U 1/N1=33.2VU 1/U3==N1/N3U 3=N3U 1/N1=13.3V(2、初级感应电压 E1E 1=U1-I 1r 1=120-1.195X3.53=114.24V(3、次级感应电压 E 2、 E 3E 1/E2==N1/N2E2=31.67VE 1/E3==N1/N3E3=12.66VU2=E2-I2r 2=31.67-1.654x 0.654=30.59VU3=E3-I3r 3=12.66-0.707x 0.911=12.02V经验告诉 , 由于有压降 , 次级圈数可增加约 5%~10%.17、电压调整率△ U%=(13.3-12.02/13.3X100%=9.6%△ U%=(33.2-30.59/33.2X100%=7.86%△U%=(33.2-30.59/33.2X100%=7.86% 18、总铁损 I0= 铁损电流的平方+磁化电流的平方 P0=3W 19、变压器的温升△T=(P0+PM/am0 Fm =(9.1+3/1.05x10x227=50.7 C am0散热系数, Fm为线圈的散热面积. am0 、Fm均可查环形变压器温升图表可得。