当前位置:文档之家› 高频变压器参数计算

高频变压器参数计算

铁芯截面积A=1.25*√P(功率)。

铁芯取8500高斯。

每伏匝数取:T=450000/8500*S(截面积)
漆包线载流量取2.5A-3.5A/mm2
小型变压器的绕制:
小型变压器铁心匝数绕制
随着电子元件大量应用在电厂控制、监测和自动回路中,小型变压器的应用日益广泛。

因小型变压器损坏,市场上一时又难以买到,引起设备不能正常运行的事故较多。

因此,除加强小型变压器的运行维护外,还应掌握小型变压器的绕制。

1 小型变压器的设计
设计小型变压器,主要有以下几个步骤:(1)计算变压器的功率;(2)计算变压器的铁心;(3 )计算变压器线圈匝数;(4)计算变压器绕组导线的截面积;(5)计算变压器铁心窗口容纳绕组的导线及绝缘物。

1.1 功率的计算
变压器的功率可根据下式计算,即
P=IV (1)
式中P——电功率;
I——电流;
V——电压。

先算出次级功率,然后再算初级功率。

线圈总功率(即变压器功率)的计算方法与硅钢片的种类有关,将次级功率加上消耗功率即得初级功率,一般来说,铁心消耗功率约为15%,即初级功率算式如下
P1=1.18 P2 (2)
式中P1——初级功率;
P2——次级功率。

1.2 铁心的计算
变压器的功率求出后,可用下式求出铁心有效截面积,即
(3)
式中A为铁心有效截面积(cm2),数字1.2是根据铁片的不同种类通过经验公式取得的,一般变压器硅钢片采用磁通密度1~1.2 T,用公式(3);如电动机硅钢片采用磁通密度0.8~1 T,可将公式(3)中的1.2改成1.6;如普通黑铁片采用磁通密度0.6~ 0.7 T,可将公式(3)中的1.2改成2。

以上是已知电功率后选铁心时使用的方法,如有现成的铁心,则可以用下式来求可绕制的功率。

(4)
式中铁心有效截面积A=铁心宽(cm)×铁心迭厚(cm)。

1.3 匝数的计算
求出了铁心有效截面积就可求出每伏应绕制的匝数,计算公式如下
(5)
式中T为每伏匝数,B为铁心磁通密度(T),A为铁心有效截面积(c m2)。

铁心磁通密度可根据前面铁心的计算选用,求出每伏匝数就可根据变压器初级电压算出各绕组的总匝数。

初级总匝数的计算公式如下
T1=TV1 (6)
式中T1——初级总匝数;
V1——初级电压。

因次级电压由初级感应而得,故在铁心内有一定损耗,而且次级绕组的导线有一定的阻抗,
所以在计算次级线圈匝数时应加上5%。

次级总匝数计算公式如下
T2=1.05 TV2 (7)
式中T2——次级总匝数;
V2——次级电压。

1.4 绕组导线截面积的计算
导线的粗细由电流的大小决定,电流可用公式I=P/V计算。

电流密度的选择与变压器的使用定额有关,一般连续使用定额的,导线电流密度J可采用2.5 A/mm2,因此,导线截面积用下式计算

(9)
式中 S——导线截面积(mm2);
D——导线直径(mm)。

1.5 铁心窗口容纳绕组的导线及绝缘物的计算
核算时除需要上述计算结果外,还要掌握层间绝缘、衬纸厚度和导线连同绝缘物的直径等。

一般层间绝缘用牛皮纸,其厚度为0.05 mm。

对于线径较粗的绕组,层间也可用0 .12 mm 厚的青壳纸或较厚的牛皮纸;如线径较细,可采用厚约0.02~0.03 mm的透明纸或塑料薄膜,线圈间的绝缘厚度在电压不超过250 V时可采用2~3层牛皮纸或0.12 mm的青壳纸。

因为线圈是绕在绝缘框架上的,所以铁心窗口有效长度只能算0.95倍的额定长度,计算时先算出每层匝数,再算出每个线圈的厚度,最后算出总的厚度,如铁心窗口容纳不下,可适当增加铁心厚度,降低每伏匝数。

2 结语
近几年来,笔者用此方法绕制了许多小型变压器,既经济又能解决实际问题,使设备及时
投入运行。

自己绕制小型变压器,还可以利用已烧坏的小型变压器的铁心, 已烧坏的继电器、启动器的线圈来绕制。

1. 已知参数:
(1) 输入电压 Vin Vin(max) Vin(min)
(2)输出电压Vout
(3)l输出功率:Pout
(4)电源效率:η
(5)开关频率: Fs(t)
(6)占空比: Dmax
(7)线路主开关管的耐压:V mos
2. 计算,
Vf=Vmos-Vin(max)dc-150 ; Vf 电感储能电压,150为余留的余量电压.
Np/Ns=Vf/Vout
Vin(min)dc * Dmax=Vf*(1-Dmax)
1/2(Ip1+Ip2)*Dmax*Vin(max)dc =Pout/η ;Ip1为开关导通原边电流,Ip2为关断时电流. 一般工作在连续模式: 必须 Ip2=3Ip1
3,原边电感量:
Lp=Dmax*Vin(max)dc/ Fs *ΔIp
Δip=Ip2-Ip1=2Ip1
AwAe=(Lp*Ip22*104/Bw*Ko*Kj)1.14
公式2:
Lp=η*(Umin*Dmax)2 / (2*Po*f)
Ip=2*Po / (η*Umin*Dmax)
Is=1.3Ip
S=0.15√pm―
W=1/2(Is+L2 )
Np=2*108 W / (Bm * S *Is)
Ns=Np*(Vo+Vd)Dmax /Umin*(1-Dmax)
公式3:
K=Uimax/Uimin
Dmin=Dmax / [(1-Dmax)k + Dmax]
Ip=2Po / ( Uimin*Dmax)
Lp=Uimin*Dmax / (Ip*f)
Bmax=B/2
Np=Lp*Ip*104 /(Al*Bmax)
Ns= N1(Uo+Ud)(1-Dmax)/ (Uimin*Dmax)。

相关主题