300A-T4-11-18.5KW高頻變壓器設(shè)計(jì)（HKBT014）

ID:400806 · 發(fā)表于 2018-9-21 00:52

輸出規(guī)劃

開關(guān)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(guān)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(hào)	負(fù)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(kuò)展I/O板、驅(qū)動(dòng)板	0.6A	5V	3W	3%
±15V/GND	電流傳感器、信號(hào)調(diào)理	0.15A	±15V	4.5W	5%
24VA/COMA	控制板外部接口、風(fēng)扇、軟啟控制信號(hào)	0.25A	24V	6W	5%
24VB/COMB	風(fēng)扇電源	0.6A	24V	15W	5%
DP+/DP-	下橋驅(qū)動(dòng)電源	0.24A	26V	6W	5%
WP+/WP-	W相上橋驅(qū)動(dòng)電源	0.08A	26V	2W	5%
VP+/VP-	V相上橋驅(qū)動(dòng)電源	0.08A	26V	2W	5%
UP+/UP-	U相上橋驅(qū)動(dòng)電源	0.08A	26V	2W	5%

2.選擇開關(guān)管與輸出整流二極管
開關(guān)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(shí)際工作電流計(jì)算時(shí)取VF=0.4V
其他 ES1J VD=600V VF=1.7V IF=1A 考慮實(shí)際工作電流計(jì)算時(shí)取VF=1.5V

3.輸入電壓范圍
開關(guān)電源從直流母線取電,工作電壓范圍400-800V
4.計(jì)算變壓器的匝比（原邊繞組與主反饋繞組之間）
考慮開關(guān)器件電壓應(yīng)力的裕量(Typ.=20%)
開關(guān)ON：0.8VD>VINmax/N+VO
開關(guān)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(shí)的計(jì)算值
5. 最大占空比
DMAX=

=0.21 0.28
6.計(jì)算原邊電感
PO=40W，PIN=40/0.8=42.25W 開關(guān)頻率取f=35KHZ
原邊電感量LP=

=

=2.5mH 4.5mH
7.計(jì)算原邊最小匝數(shù)
選用ETD34磁芯，Ae=97.10mm2；PC40材質(zhì)，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(yù)留一定的裕量，取Bmax=0.75ΔBmax=0.248T

=

=6uS，最大導(dǎo)通時(shí)間； 8uS
N1min=

=

=99.66TS，取100匝。132.88TS,取150匝
8.副邊匝數(shù)計(jì)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(yùn)行在斷續(xù)模式，需要預(yù)留死區(qū)時(shí)間，則Ton+Toff<T
變壓器在導(dǎo)通期間的伏秒積必須與復(fù)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(jí)電流峰值IP=VINTON/LP=0.96A
初級(jí)電流有效值I1=

=0.25A
導(dǎo)線電流密度J=4A/mm2,則原邊導(dǎo)線截面積Acu1=I1/J=0.085 mm2

繞組	電流有效值	電流密度	導(dǎo)線截面積	導(dǎo)線直徑	實(shí)際線徑	匝數(shù)	加線皮0.2	每層匝數(shù)最大值	實(shí)際繞的層數(shù)	每層繞的匝數(shù)	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(wú)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(wú)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(wú)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(wú)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(wú)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(wú)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(wú)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(wú)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(wú)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(wú)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(dǎo)線的直徑不超過(guò)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

完整的Word格式文檔51黑下載地址：

300A-T4-11-15kw高頻變壓器設(shè)計(jì)(HKBT014).docx (83.39 KB, 下載次數(shù): 16)

帳號(hào)		自動(dòng)登錄	找回密碼
密碼			立即注冊(cè)