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反激变压器计算实例(严选优质)

反激变压器计算实例(严选优质)
反激变压器计算实例(严选优质)

技术要求:输入电压Vin:90-253Vac

输出电压Vo:27.6V

输出电流Io:6A

输出功率Po:166W

效率η:0.85

输入功率Pin:195W

一、输入滤波电容计算过程:

上图为整流后滤波电容上电压波形,在最低输入电压下,如果我们想在滤波电容上得到的电压Vdc为115V,则从上图可以得到:

Vpk=90*1.414=127V

Vmin=Vdc-(Vpk-Vdc)=103V

将电源模块等效为一个电阻负载的话,相当于在T3时间内电容对恒定功率负载进行放电,电容电压降低(Vpk-Vmin)V。

Idc*T3=C*△V

其中:

△V=Vpk-Vmin=127-103=24V

关键部分在T3的计算,T3=t1+t2,t1为半个波头,时间比较好算,对于50Hz的交流来说,t1=5mS,然后就是计算t2,其实t2也很好计算,我们知道交流输入电压的公式为

Vx=Vpksinθx,根据已知条件,Vx=103V,Vpk=127V,可以得到θx=54度,所以t2=54*10ms/180=3mS,T3=t1+t2=8mS。

C=1.7*8/24=0.57mF=570uF

二、变压器的设计过程

变压器的设计分别按照DCM、CCM、QR两种方式进行计算,其实QR也是DCM的一种,不同的地方在于QR的工作频率是随着输入电压输出功率的变化而变化的。

对于变压器磁芯的选择,比较常用的方法就是AP法,但经过多次具体设计及根据公司常用型号结合,一般可以直接选择磁芯,象这个功率等级的反激,选择PQ3535的磁芯即可。磁芯的参数如下:AE=190mm2,AL=4300nH,Bmax≥0.32T

1)DCM变压器设计过程:

开关频率选择80K,最大占空比选择0.48,全范围DCM,则在最低输入电压Vdc下,占空比最大,电路工作在BCM状态,根据伏秒平衡,可以得到以下公式,

Vdc*Dmax=Vor*(1-Dmax),

从而计算反射电压为Vor=95V

匝比 n=Vor/(Vo+Vf)=3.32 Vf 为整流二极管压降

计算初级匝数

计算副边匝数 Ns=Np/n=6.32,选择7匝,

则原边匝数调整为 Np=3.32*7=23匝

计算辅助绕组匝数,输出电压变化范围按照20-27.6V 设计,要求在20V 输出下辅助绕组能正常供电,所以,辅助绕组选择4匝。

初级电感量 Po=0.5L*I*I*F/η I=Vinmin*Dmax/(L*F)

将各个参数代入,得到L 值 L=78uH 初级电流峰值:

A F L D Vdc Ipk L 9.81080107848.0115max 36=****=**=

- 初级电流有效值:A D Ipk I L L RMS 6.33max =*= 次级电流有效值:A D n Ipk Irms L 3.123

max 1=-**= 根据电流有效值,可以选择变压器线径,根据匝数绕电感后,调整气息使电感量满足要求,即可得到合适的变压器。

以下黄色字体部分,是根据batteryli 提到,对于DCM ,变压器的△B 值可以适当选的大一些,从而降低匝数减小漏感,可以减小尖峰。因此按照△B=0.2设计的变压器。 开关频率选择80K ,最大占空比选择0.48,全范围DCM ,则在最低输入电压Vdc 下,占空比最大,电路工作在BCM 状态,根据伏秒平衡,可以得到以下公式,

Vdc*Dmax=Vor*(1-Dmax),

从而计算反射电压为Vor=95V

匝比 n=Vor/(Vo+Vf)=3.32 Vf 为整流二极管压降

计算初级匝数

计算副边匝数 Ns=Np/n=4.8,选择5匝,

则原边匝数调整为 Np=3.32*5=17匝

计算辅助绕组匝数,输出电压变化范围按照20-27.6V 设计,要求在20V 输出下辅助绕组能正常供电,所以,辅助绕组选择3匝。

初级电感量 Po=0.5L*I*I*F/η I=Vinmin*Dmax/(L*F)

将各个参数代入,得到L 值 L=78uH

初级电流峰值:

A F L D Vdc Ipk L 9.81080107848.0115max 36=****=**=

-

初级电流有效值:A D Ipk I L L RMS 6.33max =*=

次级电流有效值:A D n Ipk Irms L 3.123

max 1=-**= 根据电流有效值,可以选择变压器线径,根据匝数绕电感后,调整气息使电感量满足要求,即可得到合适的变压器。

2)CCM 变压器设计过程:

CCM 变压器的设计,必须首先确定一个负载点,在该状态下,变压器工作在BCM 状态下,如果负载继续增加则进入CCM ,如果负载减小,则进入DCM ,一般情况下,我会选择最低输入电压下额定负载的70%为BCM 状态。

计算初级匝数

从上面得计算结果可以看到,无论是DCM 还是CCM ,其实对于同一个变压器来说,初级匝数是不变的。

70%负载情况下,输出功率为P 0.7=27.6*6*0.7=116W ,因此峰值电流为

A D V P I dc PK 94.485

.0*48.0*11511622max 7.07.0=*=***=η, 从这个时刻,如果继续增加负载电流,变压器进入CCM 状态,占空比不变,所以,峰峰值电流也就是这个值,因此ΔI=4.94A 满载情况下,输入平均电流

A V p I dc in in 7.1115

195=== 设峰值电流为I PK 则 (I PK +I PK -4.94)×D/2=in I

I PK =6A

根据△I 占Ipk 的比例,确定△Bmax ,△Bmax/Bmax=△I/Ipk 得到△Bmax=4.94*0.32/6=0.26T ,选择△B 为0.18T ,计算变压器原边匝数

根据伏秒平衡,可以得到以下公式,

Vdc*Dmax=Vor*(1-Dmax),

从而计算反射电压为Vor=95V

匝比 n=Vor/(Vo+Vf)=3.32 Vf 为整流二极管压降

副边匝数 Ns=18/3.32=5.4,选择6匝,

原边匝数调整为 Np=3.32*6=20

计算辅助绕组匝数,输出电压变化范围按照20-27.6V 设计,要求在20V 输出下辅助绕组能正常供电,所以,辅助绕组选择4匝。

根据△I=Vdc*Dmax/Lp*F ,可以得到变压器原边电感值

uH F I D V L dc p 14010*80*94.448.0*1153

max ==*?*= 3)QR 模式变压器的设计过程

最低输入电压103V ,最大占空比Dmax 选择0.48,在最低输入电压情况下,变压器工作在临界模式,则根据伏秒平衡

Vdc*Dmax=Vor*(1-Dmax),

Vor= Vdc*Dmax/(1-Dmax)

=103*0.48/(1-0.48)

=95V

匝比 n=Vor/(Vo+Vf)=95/(27.6+1)=3.32

采用0B2203,如果全范围内都工作在QR 状态下,则在同一负载条件下,工作频率只跟随输入电压变化,频率变化比如下:

2)(1)(1?????? ??+*++*+=H L L H Vdc Vf Vo n Vdc Vf Vo n Fs Fs , 将Vo=27.6V 、Vf=1V 、VdcL=115V 、n=3.32、VdcH=360V 代入,可以得到FsH=2.25FsL,如果将低压满载工作频率设置在50k ,则高压满载工作频率则工作在2.25*50=112.5 k 。

变压器工作在QR 模式时,MOS 管开通时,变压器原边储存能量,在MOS 关关闭时刻完全传递到副边,每个周期变压器原边储存的能量为

25.0I L P *= 变压器传递到副边的总能量等于每个周期传递的能量与频率的乘积,所以

F I L p o ***=η25.0

原边峰值电流可以通过下式得到

F

L D Vdc I **=max 将 Po=166W 、η=0.85、Vdc=115V 、Dmax=0.48、F=50K 带入上式可以得到变压器原边电感 L=156uH

在最低输入电压情况下,初级峰值电流最大,初级电流峰值最大值

A F L D V Ipk L 34.610501015648.0103max min 3

6=****=**=- 初级电流波形为三角波,所以有效值为

A D Ipk I L L RMS 54.23max =*

= 次级电流有效值

A D n Ipk Irms L 81.83

max 1=-*

*= 则初级绕组匝数 2620

.01019034.61015666=****=**=--m e L p B A Ipk Lp N 匝 次级绕组匝数Ns=26/3.32=8匝,选择8匝,则原边调整为27匝

由于负载为两串铅酸蓄电池,最低充电电压按照20V 计算,辅助绕组选择4匝。 MOS 管的选择

初级峰值电流6.34A,按照1.5倍余量选择,MOS 管电流选择6.34*1.5=9.5A

反激式开关电源设计的思考六-变压器设计实例

反激式开关电源设计的思考六 -变压器设计实例 已知条件: 输入电压:DC:380V~700V 输出电压:1) 5V/0.5A 2) 12V/0.5A 3) 24V/0.3A PWM控制论芯片选用UC2842, 开关频率:50KHz 效率η:80% 取样电压用12V,5V用7-8V电压通过低压差三端稳压块得到; 算得Po=5×0.5+12×0.5+24×0.3=15.7 W 计算步骤: 1、确定变比N N=Np/Ns VoR = N(VO+VD) N=VoR/(VO+VD) VoR取210V N=210/(12+1)=16.1 取16 2.计算最大占空比Dmax 3、选择磁芯 计划选择EE型磁芯,因此ΔB为0.2T,电流密度J取4A/mm2 Ap = AwAe = 6500×P0 / (△B×J×f) =2.51×103 (mm4) 通过查南通华兴磁性材料有限公司EE型磁芯参数知

通过上面计算,考虑到还有反馈绕组,要留有一定余量,最终选择EE25磁芯 EE25磁芯的Ae=42.2mm2=4.22X10-3m2 4、计算初级匝数Np

5、初级峰值电流:Ip 6、初级电感量L

7、次级匝数 1) 、12V取样绕组Ns: Ns=Np/N =250/16 =15.625 取16匝 2)、计算每匝电压数Te: Te=(Uo+Ud)/Ns =(12+1)/16 =0.8125 3)、7.5V匝数: N7.5V=U/Te =(7.5+0.5)/0.8125 =9.84取10匝 4)、24V匝数 N24V=U/Te =(24+1)/0.8125 =30.7取31匝 5)、辅助绕组15V N15V=U/Te =(15+1)/0.8125 =19.7取20匝 8、计算初级线径: 1)、计算电流有效值I

变压器损耗计算公式

变压器损耗计算公式 简介: 负载曲线的平均负载系数越高,为达到损耗电能越小,要选用损耗比越小的变压器;负载曲线的平均负载系数越低,为达到损耗电能越小,要选用损耗比越大的变压器. 将负载曲线的平均负载系数乘以一个大于1的倍数,通常可取1-1.3,作为获得最佳效率的负载系数,然后按βb=(1/R)1/2计算变压器应具备的损耗比. 关键字:变压器 1、变压器损耗计算公式 (1)有功损耗:ΔP=P0+KTβ2PK -------(1) (2)无功损耗:ΔQ=Q0+KTβ2QK -------(2) (3)综合功率损耗:ΔPZ=ΔP+KQΔQ ----(3) Q0≈I0%SN,QK≈UK%SN 式中:Q0——空载无功损耗(kvar) P0——空载损耗(kW) PK——额定负载损耗(kW) SN——变压器额定容量(kVA) I0%——变压器空载电流百分比. UK%——短路电压百分比 β——平均负载系数 KT——负载波动损耗系数 QK——额定负载漏磁功率(kvar) KQ——无功经济当量(kW/kvar) 上式计算时各参数的选择条件: (1)取KT=1.05; (2)对城市电网和工业企业电网的6kV~10kV降压变压器取系统最小负荷时,其无功当量KQ=0.1kW/kvar; (3)变压器平均负载系数,对于农用变压器可取β=20%;对于工业企业,实行三班制,可取β=75%; (4)变压器运行小时数T=8760h,最大负载损耗小时数:t=5500h; (5)变压器空载损耗P0、额定负载损耗PK、I0%、UK%,见产品资料所示. 2、变压器损耗的特征 P0——空载损耗,主要是铁损,包括磁滞损耗和涡流损耗; 磁滞损耗与频率成正比;与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比. 涡流损耗与频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比. PC——负载损耗,主要是负载电流通过绕组时在电阻上的损耗,一般称铜损.其大小随负载电流而变化,与负载电流的平方成正比;(并用标准线圈温度换算值来表示). 负载损耗还受变压器温度的影响,同时负载电流引起的漏磁通会在绕组内产生涡流损耗,并在绕组外的金属部分产生杂散损耗. 变压器的全损耗ΔP=P0+PC 变压器的损耗比=PC /P0 变压器的效率=PZ/(PZ+ΔP),以百分比表示;其中PZ为变压器二次侧输出功率. 3、变压器节能技术推广 1) 推广使用低损耗变压器; (1)铁芯损耗的控制

反激变压器计算实例

反激变压器计算实例 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

技术要求:输入电压Vin:90-253Vac 输出电压Vo: 输出电流Io:6A 输出功率Po:166W 效率η: 输入功率Pin:195W 一、输入滤波电容计算过程: 上图为整流后滤波电容上电压波形,在最低输入电压下,如果我们想在滤波电容上得到的电压Vdc为115V,则从上图可以得到: Vpk=90*=127V Vmin=Vdc-(Vpk-Vdc)=103V 将电源模块等效为一个电阻负载的话,相当于在T3时间内电容对恒定功率负载进行放电,电容电压降低(Vpk-Vmin)V。 Idc*T3=C*△V 其中: △V=Vpk-Vmin=127-103=24V

关键部分在T3的计算,T3=t1+t2,t1为半个波头,时间比较好算,对于50Hz 的交流来说,t1=5mS,然后就是计算t2,其实t2也很好计算,我们知道交流输入电压的公式为 Vx=Vpksinθx,根据已知条件,Vx=103V,Vpk=127V,可以得到θx=54度,所以t2=54*10ms/180=3mS, T3=t1+t2=8mS。 C=*8/24==570uF 二、变压器的设计过程 变压器的设计分别按照DCM、CCM、QR两种方式进行计算,其实QR也是DCM的一种,不同的地方在于QR的工作频率是随着输入电压输出功率的变化而变化的。 对于变压器磁芯的选择,比较常用的方法就是AP法,但经过多次具体设计及根据公司常用型号结合,一般可以直接选择磁芯,象这个功率等级的反激,选择PQ3535的磁芯即可。磁芯的参数如下:AE=190mm2,AL=4300nH,Bmax≥ 1)DCM变压器设计过程: 开关频率选择80K,最大占空比选择,全范围DCM,则在最低输入电压Vdc下,占空比最大,电路工作在BCM状态,根据伏秒平衡,可以得到以下公式, Vdc*Dmax=Vor*(1-Dmax), 从而计算反射电压为Vor=95V 匝比 n=Vor/(Vo+Vf)= Vf为整流二极管压降 计算初级匝数 计算副边匝数 Ns=Np/n=,选择7匝,

反激变压器设计实例(二)

反激变压器设计实例(二) 目录 反激变压器设计实例(二) (1) 导论 (1) 一.自跟踪电压抑制 (2) 2. 反激变换器“缓冲”电路 (4) 3. 选择反击变换器功率元件 (5) 3.1 输入整流器和电容器 (5) 3.2 原边开关晶体管 (5) 3.3 副边整流二极管 (5) 3.4 输出电容 (6) 4. 电路搭接和输出结果 (6) 总结 (7) 导论 前面第一节已经将反激变换器的变压器具体参数计算出来,这里整个反激电路最核心的部件已经确定,我们可以利用saber建立电路拓扑,由saber得出最初的输出参数结果。首先进行开环控制,输出电容随便输出一个值(由于C1作为输出储能单元,其容值估算应考虑到输出的伏秒,也有人用1~2uF/W进行大概估算),这里选取1000uF作为输出电容。初始设计中的输出要求12V/3A,故负载选择4欧姆电阻,对于5V/10A的输出,通过调节负载和占空比可以达到。由实际测量可得,1mm线径的平均电感和电阻值分别为6uH/匝和2.6mΩ/匝,寄生电感通常为5%,由于副边匝数较少,可不考虑寄生电感,所以原边寄生电感为27uH,电阻为11.57mΩ,最终结果如图1所示。

图1.反激电路主拓扑 图2.开关管电压、输出电压、输出电流 首先由输出情况可以看出,变压器的设计还是满足要求的。查看图2中开关管电压曲线可以看出,其开关应力过高,不做处理会导致开关管导通瞬间由于高压而击穿。 在反激变换器中,有两个主要原因会引起高开关应力。这两个原因都与晶体管自带感性负载关断特性有关。最明显的影响是由于变压器漏感的存在,集电极电压在关断边沿会产生过电压。其次,不是很明显的影响是如果没有采用负载线整形技术,开关关断期间会出现很高的二次测击穿应力。 一.自跟踪电压抑制 当警惕管所在电路中带感性或变压器负载,在晶体管关断时,由于有能量存储在电感或变压器漏感的磁场中,在其集电极将会产生高压。 在反激变换器中,储存在变压器中的大部分能量在反激期间将会传递到副边。可是由于漏感的存在,在反激期间开始时,除非采用一定形式的电压抑制,集电极电压会有增加的趋势。在图3中,变压器漏感、输出电容电感和副边电路的回路电感集中为L TL,并折算到变压器原边与原边主电感L p相串联。 考虑在关断后紧接着导通这个动作,在此期间T1原边绕组中已建立电流。当晶体管Q关断

变压器损耗计算公式分析

变压器损耗 分为铁损和铜损,铁损又叫空载损耗,就是其固定损耗,实是铁芯所产生的损耗(也称铁芯损耗,而铜损也叫负荷损耗, 1、变压器损耗计算公式 (1)有功损耗:ΔP=P0+KTβ2PK -------(1)(2)无功损耗:ΔQ=Q0+KTβ2QK -------(2)(3)综合功率损耗:ΔPZ=ΔP+KQΔQ ----(3)Q0≈I0%SN,QK≈UK%SN 式中:Q0——空载无功损耗(kvar) P0——空载损耗(kW) PK——额定负载损耗(kW) SN——变压器额定容量(kVA) I0%——变压器空载电流百分比。 UK%——短路电压百分比 β——平均负载系数 KT——负载波动损耗系数 QK——额定负载漏磁功率(kvar) KQ——无功经济当量(kW/kvar) 上式计算时各参数的选择条件: (1)取KT=1.05; (2)对城市电网和工业企业电网的6kV~10kV降压变压器取

系统最小负荷时,其无功当量KQ=0.1kW/kvar;(3)变压器平均负载系数,对于农用变压器可取β=20%;对于工业企业,实行三班制,可取β=75%; (4)变压器运行小时数T=8760h,最大负载损耗小时数:t=5500h; (5)变压器空载损耗P0、额定负载损耗PK、I0%、UK%,见产品资料所示。 2、变压器损耗的特征 P0——空载损耗,主要是铁损,包括磁滞损耗和涡流损耗; 磁滞损耗与频率成正比;与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比。涡流损耗与频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比。PC——负载损耗,主要是负载电流通过绕组时在电阻上的损耗,一般称铜损。其大小随负载电流而变化,与负载电流的平方成正比;(并用标准线圈温度换算值来表示)。 负载损耗还受变压器温度的影响,同时负载电流引起的漏磁通会在绕组内产生涡流损耗,并在绕组外的金属部分产生杂散损耗。 变压器的全损耗ΔP=P0+PC 变压器的损耗比=PC /P0 变压器的效率=PZ/(PZ+ΔP),以百分比表示;其中PZ为变压器二次侧输出功率。一、变损电量的计算:变压器的损失电量有铁损和铜损两部分组成。铁损与运行时间有关,铜损与负荷大小有关。因此,应分别计算损失电量。

变压器损耗分为铁损和铜损

变压器损耗分为铁损和铜损,铁损又叫空载损耗,就是其固定损耗,实是铁芯所产生的损耗(也称铁芯损耗,而铜损也叫负荷损耗,1、变压器损耗计算公式(1)有功损耗:ΔP=P0+KTβ2PK -------(1) (2)无功损耗:ΔQ=Q0+KTβ2QK -------(2) (3)综合功率损耗:ΔPZ=ΔP+KQΔQ ----(3) Q0≈I0%SN,QK≈UK%SN 式中:Q0——空载无功损耗(kvar) P0——空载损耗(kW) PK——额定负载损耗(kW) SN——变压器额定容量(kVA) I0%——变压器空载电流百分比。 UK%——短路电压百分比 β——平均负载系数 KT——负载波动损耗系数 QK——额定负载漏磁功率(kvar) KQ——无功经济当量(kW/kvar) 上式计算时各参数的选择条件: (1)取KT=1.05; (2)对城市电网和工业企业电网的6kV~10kV降压变压器取系统最小负荷时,其无功当量KQ=0.1kW/kvar; (3)变压器平均负载系数,对于农用变压器可取β=20%;对于工业企业,实行三班制,可取β=75%; (4)变压器运行小时数T=8760h,最大负载损耗小时数:t=5500h; (5)变压器空载损耗P0、额定负载损耗PK、I0%、UK%,见产品资料所示。 2、变压器损耗的特征 P0——空载损耗,主要是铁损,包括磁滞损耗和涡流损耗; 磁滞损耗与频率成正比;与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比。 涡流损耗与频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比。 PC——负载损耗,主要是负载电流通过绕组时在电阻上的损耗,一般称铜损。其大小随负载电流而变化,与负载电流的平方成正比;(并用标准线圈温度换算值来表示)。 负载损耗还受变压器温度的影响,同时负载电流引起的漏磁通会在绕组内产生涡流损耗,并在绕组外的金属部分产生杂散损耗。 变压器的全损耗ΔP=P0+PC 变压器的损耗比=PC /P0 变压器的效率=PZ/(PZ+ΔP),以百分比表示;其中PZ为变压器二次侧输出功率。一、变损电量的计算:变压器的损失电量有铁损和铜损两部分组成。铁损与运行时间有关,铜损与负荷大小有关。因此,应分别计算损失电量。1、铁损电量的计算:不同型号和容量的铁损电量,计算公式是: 铁损电量(千瓦时)=空载损耗(千瓦)×供电时间(小时) 配变的空载损耗(铁损),由附表查得,供电时间为变压器的实际运行时间,按以下原则确定:

变压器损耗估算1

变压器损耗估算315kVA 项目新上S13-315/10/0.4变压器1台。由变压器型号查得下列参数: 表*-*-* 变压器参数表 有功功率损耗: △P= P0+β2P K=0.48+0.772×3.65=2.64kW 变压器空载时的无功功率损耗: Q0= I0S N×10-2 =0.3×315×10-2=0.95kVar 变压器额定负载时的无功功率: Q k = U K S N×10-2=4.0×315×10-2=12.6 kVar 变压器总的无功功率: △Q= Q0+β2 Q k =0.95+0.772×12.6=8.42 kVar 变压器综合有功功率损耗: △PZ=△P+K Q△Q =2.64+0.1×8.42=3.48kW 注:K Q为无功经济当量,取0.1;β为负载系数,取0.77。 变压器年工作日为365天,每天24小时,则变压器全年投入运行小时数T=8760h。1台S13-315/10变压器的年电能损耗为:3.48×8760×1=3.05万kWh 变压器损耗估算100kVA 项目新上S13-100/10/0.4变压器1台。由变压器型号查得下列参数:

有功功率损耗: △P= P0+β2P K=0.2+0.772×1.5=1.09kW 变压器空载时的无功功率损耗: Q0= I0S N×10-2 =0.3×100×10-2=0.3kVar 变压器额定负载时的无功功率: Q k = U K S N×10-2=4.0×100×10-2=4.00 kVar 变压器总的无功功率: △Q= Q0+β2 Q k =0.3+0.772×4.00=2.67 kVar 变压器综合有功功率损耗: △PZ=△P+K Q△Q =1.09+0.1×2.67=1.36kW 注:K Q为无功经济当量,取0.1;β为负载系数,取0.77。 变压器年工作日为365天,每天24小时,则变压器全年投入运行小时数T=8760h。1台S13-100/10变压器的年电能损耗为:1.36×8760×1=1.19万kWh

反激变压器的详细公式的计算

单端反激开关电源变压器设计 单端反激开关电源的变压器实质上是一个耦合电感,它要承担着储能、变压、传递能量等工作。下面对工作于连续模式和断续模式的单端反激变换器的变压器设计进行了总结。 1、已知的参数 这些参数由设计人员根据用户的需求和电路的特点确定,包括:输入电压V in、输出电压V out、每路输出的功率P out、效率η、开关频率f s(或周期T)、线路主开关管的耐压V mos。 2、计算 在反激变换器中,副边反射电压即反激电压V f与输入电压之和不能高过主开关管的耐压,同时还要留有一定的裕量(此处假设为150V)。反激电压由下式确定: V f=V Mos-V inDCMax-150V 反激电压和输出电压的关系由原、副边的匝比确定。所以确定了反激电压之后,就可以确定原、副边的匝比了。 N p/N s=V f/V out 另外,反激电源的最大占空比出现在最低输入电压、最大输出功率的状态,根据在稳态下,变压器的磁平衡,可以有下式: V inDCMin?D Max=V f?(1-D Max) 设在最大占空比时,当开关管开通时,原边电流为I p1,当开关管关断时,原边电流上升到I p2。若I p1为0,则说明变换器工作于断续模式,否则工作于连续模式。由能量守恒,我们有下式: 1/2?(I p1+I p2)?D Max?V inDCMin=P out/η 一般连续模式设计,我们令I p2=3I p1 这样就可以求出变换器的原边电流,由此可以得到原边电感量: L p= D Max?V inDCMin/f s?ΔI p 对于连续模式,ΔI p=I p2-I p1=2I p1;对于断续模式,ΔI p=I p2 。 可由A w A e法求出所要铁芯: A w A e=(L p?I p22?104/ B w?K0?K j)1.14 在上式中,A w为磁芯窗口面积,单位为cm2 A e为磁芯截面积,单位为cm2 L p为原边电感量,单位为H I p2为原边峰值电流,单位为A B w为磁芯工作磁感应强度,单位为T K0为窗口有效使用系数,根据安规的要求和输出路数决定,一般为0.2~0.4 K j为电流密度系数,一般取395A/cm2 根据求得的A w A e值选择合适的磁芯,一般尽量选择窗口长宽之比比较大的磁芯,这样磁芯

变压器损耗原理及计算方法

变压器损耗原理及计算方法 变压器的损耗分为铁损和铜损,铁损又叫空载损耗,就是其固定损耗,实是铁芯所产生的损耗(也称铁芯损耗,而铜损也叫负荷损耗,1、变压器损耗计算公式(1)有功损耗:ΔP=P0+KTβ2PK-------(1) (2)无功损耗:ΔQ=Q0+KTβ2QK-------(2) (3)综合功率损耗:ΔPZ=ΔP+KQΔQ----(3) Q0≈I0%SN,QK≈UK%SN 式中:Q0——空载无功损耗(kvar) P0——空载损耗(kW) PK——额定负载损耗(kW) SN——变压器额定容量(kVA) I0%——变压器空载电流百分比。 UK%——短路电压百分比 β——平均负载系数 KT——负载波动损耗系数 QK——额定负载漏磁功率(kvar) KQ——无功经济当量(kW/kvar) 上式计算时各参数的选择条件: (1)取KT=1.05; (2)对城市电网和工业企业电网的6kV~10kV降压变压器取系统最小负荷时,其无功当量KQ=0.1kW/kvar; (3)变压器平均负载系数,对于农用变压器可取β=20%;对于工业企业,实行三班制,可取β=75%; (4)变压器运行小时数T=8760h,最大负载损耗小时数:t=5500h; (5)变压器空载损耗P0、额定负载损耗PK、I0%、UK%,见产品资料所示。 2、变压器损耗的特征 P0——空载损耗,主要是铁损,包括磁滞损耗和涡流损耗; 磁滞损耗与频率成正比;与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比。 涡流损耗与频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比。 PC——负载损耗,主要是负载电流通过绕组时在电阻上的损耗,一般称铜损。其大小随负载电流而变化,与负载电流的平方成正比;(并用标准线圈温度换算值来表示)。 负载损耗还受变压器温度的影响,同时负载电流引起的漏磁通会在绕组内产生涡流损耗,并在绕组外的金属部分产生杂散损耗。 变压器的全损耗ΔP=P0+PC 变压器的损耗比=PC/P0 变压器的效率=PZ/(PZ+ΔP),以百分比表示;其中PZ为变压器二次侧输出功率。一、变损电量的计算:变压器的损失电量有铁损和铜损两部分组成。铁损与运行时间有关,铜损与负荷大小有关。因此,应分别计算损失电量。 1、铁损电量的计算:不同型号和容量的铁损电量,计算公式是:

变压器空载损耗与负载损耗的计算方法及公式

变压器空载损耗与负载损耗的计算方法及公式 电力变压器损耗分为铁损和铜损,铁损又叫空载损耗,就是其固定损耗,实际是铁芯所产生的损耗(也称铁芯损耗),而铜损也叫负荷损耗。 1、电力变压器损耗计算公式 (1)有功损耗:ΔP=P0+KTβ2PK-------(1) (2)无功损耗:ΔQ=Q0+KTβ2QK-------(2) (3)综合功率损耗:ΔPZ=ΔP+KQΔQ------(3) Q0≈I0%SN,QK≈UK%SN 式中:Q0——空载无功损耗(kvar) P0——空载损耗(kW) PK——额定负载损耗(kW) SN——变压器额定容量(kVA) I0%——变压器空载电流百分比。 UK%——短路电压百分比 β——平均负载系数 KT——负载波动损耗系数 QK——额定负载漏磁功率(kvar) KQ——无功经济当量(kW/kvar) 上式计算时各参数的选择条件: (1)取KT=1.05; (2)对城市电网和工业企业电网的6kV~10kV降压变压器取系统最小负荷时,其无功当量KQ=0.1kW/kvar;

(3)变压器平均负载系数,对于农用变压器可取β=20%;对于工业企业,实行三班制,可取β=75%; (4)变压器运行小时数T=8760h,最大负载损耗小时数:t=5500h; (5)变压器空载损耗P0、额定负载损耗PK、I0%、UK%,见产品出厂资料所示。 2、电力变压器损耗的特征 P0——空载损耗,主要是铁损,包括磁滞损耗和涡流损耗; 磁滞损耗与频率成正比;与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比。 涡流损耗与频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比。 PC——负载损耗,主要是负载电流通过绕组时在电阻上的损耗,一般称铜损。其大小随负载电流而变化,与负载电流的平方成正比;(并用标准线圈温度换算值来表示)。 负载损耗还受变压器温度的影响,同时负载电流引起的漏磁通会在绕组内产生涡流损耗,并在绕组外的金属部分产生杂散损耗。 变压器的全损https://www.wendangku.net/doc/b67307701.html,/耗ΔP=P0+PC 变压器的损耗比=PC /P0 变压器的效率=PZ/(PZ+ΔP),以百分比表示;其中PZ为变压器二次侧输出功率。 变损电量的计算:变压器的损失电量有铁损和铜损两部分组成。铁损与运行时间有关,铜损与负荷大小有关。因此,应分别计算损失电量。 1、铁损电量的计算:不同型号和容量的铁损电量,计算公式是: 铁损电量(千瓦时)=空载损耗(千瓦)×供电时间(小时)

变压器详细计算开关电源3

二.反激式变换器(Flyback Converter)的工作原理 1).反激式变换器的电路结构如图一. 2).当开关管Q1导通时,其等效电路如图二(a)及在导通时初级电流连续时的波形,磁化曲线如图二(b). 图一 图二(a)

当Q1 存在其中.由于变压器初级与次级侧之线圈极性是相反的,因此二极管D1不会导通,输出功率则由Co来提供.此时变压器相当于一个串联电感Lp,初级线圈电流Ip可以表示为: ip(t)=ip(0)+1/Lp*∫0DT Vdc*dt Vdc=Lp*dip/dt 此时变压器磁芯之磁通密度会从剩磁Br增加到工作峰值Bw. 3.当Q1截止时, 其等效电路如图三(a)及在截止时次级电流波形,磁化曲线如图三(b).

图三(a) 当Q1截止时,变压器之安匝数(Ampere-Turns NI)不会改变,因为?B 并没有相对的改变.当?B 向负的方向改变时(即从Bw 降低到Br),在变压器所有线圈之电压极性将会反转,并使D1导通,也就是说储存在变压器中的能量会经D1,传递到Co 和负载上. 此时次级线圈两端电压为:Vs(t)=Vo+Vf (Vf 为二极管D1的压降). 次级线圈电流:is(t)=is(DT)-1/Ls*∫DT T V S (t)*dt Lp=(Np/Ns)2*Ls (Ls 为次级线圈电感量) 由于变压器能量没有完全转移,在下一次导通时,还有能量储存在变压器中,次级电流并没有降低到0值,因此称为连续电流模式或不完全能量传递模式(CCM).

三.CCM模式下反激变压器设计的步骤 1.确定电源规格. 1).输入电压范围Vin=85—265Vac; 2).输出电压/负载电流:Vout1=5V/10A,Vout2=12V/1A; 3).变压器的效率?=0.90 2.工作频率和最大占空比确定. 取:工作频率fosc=100KHz, 最大占空比Dmax=0.45. T=1/fosc=10us.Ton(max)=0.45*10=4.5us Toff=10-4.5=5.5us. 3.计算变压器初与次级匝数比n(Np/Ns=n). 最低输入电压Vin(min)=85*√2-20=100Vdc(取低频纹波为20V). 根据伏特-秒平衡,有: Vin(min)* Dmax= (Vout+V f)*(1-Dmax)*n. n= [Vin(min)* Dmax]/ [(Vout+V f)*(1-Dmax)] n=[100*0.45]/[(5+1.0)*0.55]=13.64 4.变压器初级峰值电流的计算. 设+5V输出电流的过流点为120%;+5v和+12v整流二极管的正向压降均为1.0V. +5V输出功率Pout1=(V01+V f)*I01*120%=6*10*1.2=72W +12V输出功率Pout2=(V02+V f)*I02=13*1=13W 变压器次级输出总功率Pout=Pout1+Pout2=85W 如图四, 设Ip2=k*Ip1, 取k=0.4 1/2*(Ip1+Ip2)*Vin(min)*Ton(max)/T= Pout/?1

变压器的设计实例

摘要:详细介绍了一个带有中间抽头高频大功率变压器设计过程和计算方法,以及要注意问题。根据开关电源变换器性能指标设计出变压器经过在实际电路中测试和验证,效率高、干扰小,表现了优良电气特性。关键词:开关电源变压器;磁芯选择;磁感应强度;趋肤效应;中间抽头 0 引言 随着电子技术和信息技术飞速发展,开关电源SMPS(switch mode power supply)作为各种电子设备、信息设备电源部分,更加要求效率高、成本小、体积小、重量轻、具有可移动性和能够模块化。变压器作为开关电源必不可少磁性元件,对其进行合理优化设计显得非常重要。在高频开关电源设计中,真止难以把握是磁路部分设计,开关电源变压器作为磁路部分核心元件,不但需要满足上述要求,还要求它性能高,对外界干扰小。由于它复杂性,对其设计一、两次往往不容易成功,一般需要多次计算和反复试验。因此,要提高设计效果,设汁者必须有较高理论知识和丰富实践经验。 1 开关电源变换器性能指标 开关电源变换器部分原理图如图1所示。 PCbfans提示请看下图: 其主要技术参数如下: 电路形式半桥式; 整流形式全波整流; 工作频率f=38kHz; 变换器输入直流电压Ui=310V; 1

变换器输出直流电压Ub=14.7V; 输出电流Io=25A; 工作脉冲占空度D=0.25~O.85; 转换效率η≥85%; 变压器允许温升△τ=50℃; 变换器散热方式风冷; 工作环境温度t=45℃~85℃。 2 变压器磁芯选择以及工作磁感应强度确定 2.1 变压器磁芯选择 目前,高频开关电源变压器所用磁芯材料一般有铁氧体、坡莫合金材料、非晶合金和超微晶材料。这些材料中,坡莫合金价格最高,从降低电源产品成本方面来考虑不宜采用。非晶合金和超微晶材料饱和磁感应强度虽然高,但在假定测试频率和整个磁通密度测试范围内,它们呈现铁损最高,因此,受到高功率密度和高效率制约,它们也不宜采用。虽然铁氧体材料损耗比坡莫合金大些,饱和磁感应强度也比非晶合金和超微晶材料低,但铁氧体材料价格便宜,可以做成多种几何形状铁芯。对于大功率、低漏磁变压器设计,用E-E型铁氧体铁芯制成变压器是最符合其要求,而且E-E型铁芯很容易用铁氧体材料制作。所以,综合来考虑,变换器变压器磁芯选择功率铁氧体材料,E-E型。 2.2 工作磁感应强度确定 工作磁感应强度Bm是开关电源变压器设计中一个重要指标,它与磁芯结构形式、材料性能、工作频率及输出功率因素有关关。若工作磁感应强度选择太低,则变压器体积重量增加,匝数增加,分布参数性能恶化;若工作磁感应强度选择过高,则变压器温升高,磁芯容易饱和,工作状态不稳定。一般情况下,开关电源变压器Bm值应选在比饱和磁通密度Bs低一些,对于铁氧体材料,工作磁感应强度选取一般在0.16T 到0.3T之间。在本设计中,根据特定工作频率、温升、工作环境等因素,把工作磁感应强度定在0.2 T。 3 变压器主要设计参数计算 3.1 变压器计算功率 开关电源变压器工作时对磁芯所需功率容量即为变压器计算功率,其大小取决于变压器输出功率和整流电路形式。变换器输出电路为全波整流,因此 2

反激变压器设计步骤及变压器匝数计算

1. 确定电源规格. 输入电压范围Vin=85 —265Vac; 输出电压/ 负载电 流:Vout1=5V/10A,Vout2=12V/1A; 变压器的效率?=0.90 2. 工作频率和最大占空比确定. 取: 工作频率fosc=100KHz, 最大占空比Dmax=0.45. T=1/fosc=10us.Ton(max)=0.45*10=4.5us Toff=10-4.5=5.5us. 3. 计算变压器初与次级匝数比n(Np/Ns=n). 最低输入电压Vin(min)=85* “2-20=100Vdc( 取低频纹波为20V). 根据伏特- 秒平衡,有: Vin(min)* Dmax= (Vout+Vf)*(1-Dmax)*n. n= [Vin(min)* Dmax]/ [(Vout+Vf)*(1-Dmax)] n=[100*0.45]/[(5+1.0)*0.55]=13.64 4. 变压器初级峰值电流的计算. 设+5V输岀电流的过流点为120%;+5v 和+12v整流二极管的正向压降均为 1.0V. +5V 输出功率Pout1=(V01+Vf)*I01*120%=6*10*1.2=72W +12V 输岀功率 Pout2=(V02+Vf)*I02=13*1=13W 变压器次级输岀总功率Pout=Pout1+Pout2=85W 1/2*(Ip1+Ip2)*Vin(min)*Ton(max)/T= Pout/ Ip1=2*Pout/[?(1+k)*Vin(min)*Dmax] =2*85/[0.90*(1+0.4)*100*0.45] =3.00A Ip2=0.4*Ip1=1.20A 5. 变压器初级电感量的计算. 由式子Vdc=Lp*dip/dt, 得: Lp= Vin(min)*Ton(max)/[Ip1-Ip2] =100*4.5/[3.00-1.20] =250uH 6. 变压器铁芯的选择. 根据式子Aw*Ae=P t*106/[2*ko*kc*fosc*Bm*j*?], 其中: Pt( 变压器的标称输岀功率)= Pout=85W Ko( 窗口的铜填充系数)=0.4 Kc( 磁芯填充系数)=1( 对于铁氧体), 变压器磁通密度Bm=1500 Gs j( 电流密度): j=5A/mm2; Aw*Ae=85*106/[2*0.4*1*100*103*1500Gs*5*0.90]

变压器的损耗计算分析

变压器的损耗计算分析 在电力系统中变压器是利用效率最高的电气设备之一,一般中、小变压器都可达96~98%。在电力系统中,累积变压器的总损耗可占20~25%。 (一)变压器的空载损耗 此损耗包括铁芯中磁滞和涡流损耗及空载电流在初级线圈电阻上的损耗,前者称为铁损后者称为铜损。由于空载电流很小,后者可以略去不计,因此,空载损耗基本上就是铁损。 影响铁损的因素很多,以数学式表示,则 式中P n、P w——表示磁滞损耗和涡流损耗 k n、k w——常数 f——变压器外施电压的频率赫 B m——铁芯中最大磁通密度韦/米2 n——什捷因麦兹常数,对常用的硅钢片,当B m=(1.0~1.6)韦/米2时,n≈2,对目前使用的方向性硅钢片,取2.5~3.5。 根据变压器的理论分析,科假定初级感应电势为E1(伏),则: E1=K f B m(2) K为比例常数,由初级匝数及铁芯截面积而定,则铁损为: 由于初级漏阻抗压降很小,若忽略不计, E1=U1 (4) 可见,变压器的铁损与外施电压有很大关系如果电压V为一定值,则铁损不变,(因为f不变),又因为正常运行时U1=U1N,故空载损耗又称不变损耗.如果电压波动,则空载损耗即变化。 (二)负载损耗 此损耗是指变压器初、次级线圈中电流在电阻上产生的铜损耗及励磁电流在励磁电阻上产生的铁损耗。当电流为额定电流时,后者很小,可以不计,故主要是电流在初、次级线圈电阻上的铜损。 对三相变压器在任意负载时,铜耗表达式:

式中I1——初级线圈的负载电流 I2’——次级线圈折算到初级的电流 R1——初级线圈的电阻 R2’——次级线圈折算得初级的电阻 由上式可见,变压器的铜损和负载电流的平方成正比。考虑到负载运行时,负载电流的变化,故此损耗又称可变损耗。 若令β表示负载系数,即 则铜损 式中~线圈电流为额定值时的铜损。 (三)附加损耗 此损耗包括附加铁损及附加铜损,由于这两种损耗数量很小,又难以测定,可以不计。总之,变压器的损耗主要是不变损耗和可变损耗。 变压器的效率,其计算公式 如果负载的性质一定,令φ2表示功率因数角,则在额定电压下,三相变压器输出功率 S N——变压器的额定容量。输入功率,可根据功率平衡得到 (8)式表明变压器的效率和其额定容量初、负载的性质与大小以及变压器本身的损耗有关。

反激式变压器的设计

反激式变压器的设计 反激式变压器的工作与正激式变压器不同。正激式变压器两边的绕组是同时流过电流的,而反激式变压器先是通过一次绕组把能量存储在磁心材料中,一次侧关断后再把能量传到二次回路。因此,典型的变压器阻抗折算和一次、二次绕组匝数比关系不能在这里直接使用。这里的主要物理量是电压、时间、能量。 在进行设计时,在黑箱估计阶段,应先估计出电流的峰值。磁心尺寸和磁心材料也要选好。这时,为了变压器能可靠工作,就需要有气隙。 刚开始,在开关管导通时把一次绕组看作是一个电感器件,并满足式(24)。 (24) 把 Lpri移到左边,用Ton=Dmax/f 代到上式中,用已知的电源工作参数,通过式(25) 就可以算出一次最大电感 ——最大占空比(通常为50%或0.5)。 (25) 这个电感值是在输入最小工作电压时,电源输出仍能达到额定输出电压所允许选择的最大电感值。 在开关管导通的每个周期中,存储在磁心的能量为: (26) 要验证变压器最大连续输出的功率能否满足负载所需的最大功率,可以使用下式: (27)

所有磁心工作在单象限的场合,都要加气隙。气隙的长度(cm)可以用下式近似(CGS制(美 国)): (28a) 式中Ac——有效磁心面积,单位为; Bmax——最大磁通密度,单位为G(Wb/cm )。 在MKS系统(欧洲)中气隙的长度(m)为 (28b) 式中Ac——有效磁心面积,单位为; Bmax——最大磁通密度,单位为T(Wb/m )。 这只是估算的气隙长度,设计者应该选择具有最接近气隙长度的标准磁心型号。 磁心制造厂商为气隙长度提供了一个A L的参数。这参数是电感磁心绕上1000 匝后的数据(美 国)。根据设计好的电感值,绕线的匝数可以用式(29)计算确定。 (29) 式中 Lpri——一次电感量,单位为mH。 如果有些特殊的带有气隙的磁心材料没有提供A L。的值,可以使用式(30)。注意不要混淆CGS和MKS两种单位制(G和cm与T和m)。 (30)

110KV系统损耗计算

110KV电压供电系统与35KV电压供电系统损耗比较 一、110KV电压供电系统损耗计算 (一)110KV电压供电线路损耗 相关参数:线路长3公里,LGJ120导线,电阻0.2422欧姆/公里,功率因数cosф取0.90,平均电压115KV 1、△P=3I2R=( P )2*R u cosф =( 5810 )2*0.2422*3 115*0.9 =2.29KW 2、平均负荷利用小时数t t= 3226*104 =5552.5 5810 3、年运行线路损耗电能 △W =△P*t=2.29*5552.5 =12715.125=1.27万KWh (二)110KV供电变电器损耗 -8000/110变压器,变压器空载损耗△Po=14KW,变压器负载损耗△查表S 7 Psc=50KW 变压器运行损耗功率: △P △P=△Po+△Psc( St )2 =14+50*( 5810 )2 Sn 8000*0.9 =46.56KW 变压器年运行损耗电能 △W=△P*t =46.56*5552.5=258524.4KWh =25.85万KWh (三)线路损耗和变压器损耗总和 25.85+1.27=27.12万KWh (四)110KV供电年损耗电费: 271200*0.523=141837.6元 二、35KV系统损耗计算 (一)35KV电压供电线路损耗 相关参数:线路长5公里,LGJ150导线,电阻0.198欧姆/公里,功率因数cosф取0.90,平均电压37KV。 1、P=3I2R=( P )2*R u cosф =( 5810 )2*0.2422*3 37*0.9

=30.14KW 2、平均负荷利用小时数t t= 3226*104 =5552.5 5810 3、年运行线路损耗电能 △W =△P*t=30.14*5552.5 =167352.35=16.7万KWh (二)35KV供电变压器损耗 查表S -8000/110变压器,变压器空载损耗△Po=11.5KW,变压器负载损耗 7 △Psc=45KW 变压器运行损耗功率: △P △P=△Po+△Psc( St )2 =11.5+45*( 5810 )2 Sn 8000*0.9 =40.8KW 变压器年运行损耗电能 △W=△P*t =40.8*5552.5=226542KWh =22.7万KWh (三)线路损耗和变压器损耗总和 22.7+16.7=39.4万KWh (四)35KV供电年损耗电费: 394000*0.537=211578元 三、35KV供电比110KV供电年损耗增加量: 211578-141837.6=69740.4元 四、35KV供电比110KV供电年电费增加量: 32260000*(0.537-0.523)+69740.4=521380.4元 注:缺SZ10-8000/110变压器相关技术参数。 现依S7-8000/35和S7-8000/110变压器技术参数计算。 按2004年电费单价标准。 35KV:0.537元/KWh 110KV:0.523元/KWh

单端反激变压器设计简单计算

实例讲解电源高频变压器的设计方法开关电源高频变压器设计高频变压器是电源设计过程中的难点, 下面以反馈式电流不连续电源高频变压器为例, 向大家介绍一种电源高频变压器的设计方法。 设计目标: 电源输入交流电压在180V~260V之间,频率为50Hz, 输出电压为直流5V、14A,功率为70W,电源工作频率为30KHz。 设计步骤: 1、计算高频变压器初级峰值电流Ipp 由于是电流不连续性电源,当功率管导通时,电流会达到峰值,此值等于功率管的峰值电流。 由电感的电流和电压关系V=L*di/dt 可知: 输入电压:Vin(min)=Lp*Ipp/Tc 取1/Tc=f/Dmax, 则上式为: Vin(min)=Lp*Ipp*f/Dmax 其中: V in:直流输入电压,V Lp:高频变压器初级电感值,mH Ipp:变压器初级峰值电流,A Dmax:最大工作周期系数 f:电源工作频率,kHz 在电流不连续电源中,输出功率等于在工作频率下的每个周期内储存的能量,其为:Pout=1/2*Lp*Ipp2*f 将其与电感电压相除可得: Pout/Vin(min)=Lp*Ipp2*f*Dmax/(2*Lp*Ipp*f) 由此可得:Ipp=Ic=2*Pout/(Vin(min)*Dmax) 其中:Vin(min)=1.4*Vacin(min)-20V(直流涟波及二极管压降)=232V, 取最大工作周期系数Dmax=0.45。则: Ipp=Ic=2*Pout/(Vin(min)*Dmax)=2*70/(232*0.45)=1.34A 当功率管导通时,集极要能承受此电流。 2、求最小工作周期系数Dmin 在反馈式电流不连续电源中, 工作周期系数的大小由输入电压决定。 Dmin=Dmax/[(1-Dmax)*k+Dmax] 其中:k=Vin(max)/Vin(min) Vin(max)=260V*1.4-0V(直流涟波)=364V, 若允许10%误差,Vin(max)=400V。 Vin(min)=232V, 若允许7%误差,Vin(min)=216V。 由此可得: k=Vin(max)/Vin(min)=400/216=1.85 Dmin=Dmax/[(1-Dmax)*k+Dmax]=0.45/[(1-0.45)*1.85+0.45]=0.31 因此,当电源的输入直流电压在216V~400V之间时,

变压器损耗定义(精)

变压器的损耗包含两部分,空载损耗与负载损耗。 1.变压器的空载损耗 变压器的空载损耗又称铁耗,它属于励磁损耗与负载无关。 1.1空载损耗的组成 通常变压器的空载损耗包括铁芯材料的磁滞损耗、涡流损耗以及附加损耗几部分。 1.1.1磁滞损耗 磁滞损耗是铁磁材料在反复磁化过程中由于磁滞现象所产生的损耗。磁滞损耗的大小与磁滞回线的面积成正比。微观地来看,磁滞损耗与硅钢片内部的结晶方位、结晶纯度、内部晶粒的畸变等因素都有关系。由于磁滞回线的面积又与最大磁密B m 的平方成正比,因此磁滞损耗约和最大磁密B m 的平方成正比。此外,磁滞损耗是由交变磁化所产生,所以它的大小还和交变频率f 有关。具体来说磁滞损耗P c 的大小可用下式计算 21c m P C B f V =?? (1-1) 式中,C 1——由硅钢片材料特性所决定的系数(与铁芯磁导率、密度等有关); B m ——交变磁通的最大磁密; f ——频率; V ——铁磁材料总体积。 注:在日本东京制铁株式出版社的《新日本制铁电磁钢板》中提到有的硅钢片厂家认为,磁滞损耗的大小与B m 的1.6次方成正比。 1.1.2涡流损耗 由于铁芯本身为金属导体,所以由于电磁感应现象所感生的电动势将在铁芯内产生环流,即为涡流。由于铁芯中有涡流流过,而铁芯本身又存在电阻,故引起了涡流损耗。具体来说,经典的涡流损耗P w 的大小可用下式计算 2222m w B f t P C ρ??= (1-2) 式中,C 2——决定于硅钢片材料性质的系数; t ——硅钢片的厚度; ρ——硅钢片的电阻率。 1.1.3异常涡流损耗 在上文的标注所提到的文献中,提出了“异常涡流损耗”的概念,也有的把它作为附加铁损的一部分来看待,一般认为它的大小与硅钢片内部磁区的大小(结晶粒的大小)以及硅钢片表面涂层的弹性张力等有关,并可以用下式来进行估算 223s f B v t P C ρ??= (1-3)

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