大功率全桥软开关电源变压器的设计

变压器的设计是开关电源中关键的步骤。对带有高功率因数(pf)反激式开关电源的变压器原理进行了论述,在探讨变压器的设计原理基础上,提出一种良好的设计方法,并通过实验证明了设计原理。所设计的变压器具有效率高、电磁干扰低、漏感低、温升低的特点。

随着led照明向普通照明领域进军,作为led电源重要组成部分的高频电压器,体积小、功耗低、电磁辐射小、工作频率高,成为其主要的性能指标。针对此目的,对led开关电源反激变压器的设计进行研究,结合实际采用面积乘积法设计一款单端反激式高频变压器,运用变压器电感电流断续的工作模式使得变压器的体积大大减小,同时在很大程度上也减小了变压器的电磁干扰辐射。通过3wled电源的制作测试实验对设计方案进行验证,结果证明了设计方案的可行性,达到了预期的效果。

本设计基于国际电工委员会电工产品安全认证组织(iecee)及中国国内标准sj3270-90《隔离变压器和安全隔离变压器》,是以高频开关电源变压器的安全规范为基础,研究变压器设计过程的具体制作方法和根据安规标准对各项变压器材料进行选择.以达到合理利用材料、正确处理变压器的工艺问题,降低生产成本的目的.

随着国民经济发展尤其是工业生产和民用电器的升级,作为核心电力的直流电源也得到了快速发展,尤其是小功率开关电源的设计会有一些难点,文章主要就小功率开关电源的核心部件变压器的设计提出相关认识和设计思路。

详细介绍了一个带有中间抽头的高频大功率变压器的设计过程和计算方法,以及要注意的问题。根据开关电源变换器的性能指标设计出的变压器经过在实际电路中的测试和验证,效率高、干扰小,表现了优良的电气特性。

对高频开关电源的变压器建立了实际等效电路,建立了变压器功率损耗模型。重点对高频开关电源变压器的损耗进行了分析与计算并提出了解决办法,对25kw高频开关电源进行了设计与计算。对设计的开关电源进行数据测试,结果显示该开关电源大大提高了功率因数和效率。

开关变压器是将dc电压﹐通过自激励震荡或者ic它激励间歇震荡形成高频方波﹐通过变 压器耦合到次级,整流后达到各种所需dc电压﹒ 变压器在电路中电磁感应的耦合作用﹐达到初﹒次级绝缘隔离﹐输出实现各种高频电压﹒ 目的﹕减小变压器体积﹐降低成本﹐使设备小形化﹐节约能源﹐提高稳压精度﹒n 工频变压器与高频变压器的比较﹕ 工频高频 e＝4.4fnaebmf=50hze＝4.0fnaebmf=50khznaebm 效率﹕η=60-80%(p2／p2+pm+pc)η>90%((p2／p2+pm) 功率因素﹕cosψ=0.6-0.7(系统100w供电142w)cosψ>0.90(系统100w供电111w) 稳压精度﹕δu%=1%(u20-u2／u20*100)

开关变压器是将dc电压﹐通过自激励震荡或者ic它激励间歇震荡形成高频方波﹐通过变 压器耦合到次级,整流后达到各种所需dc电压﹒ 变压器在电路中电磁感应的耦合作用﹐达到初﹒次级绝缘隔离﹐输出实现各种高频电压﹒ 目的﹕减小变压器体积﹐降低成本﹐使设备小形化﹐节约能源﹐提高稳压精度﹒n 工频变压器与高频变压器的比较﹕ 工频高频 e＝4.4fnaebmf=50hze＝4.0fnaebmf=50khznaebm 效率﹕η=60-80%(p2／p2+pm+pc)η>90%((p2／p2+pm) 功率因素﹕cosψ=0.6-0.7(系统100w供电142w)cosψ>0.90(系统100w供电111w) 稳压精度﹕δu%=1%(u20-u2／u20*100)

. '. 开关电源变压器设计 1.前言 2.变压器设计原则 3.系统输入规格 4.变压器设计步骤 4.1选择开关管和输出整流二极管 4.2计算变压器匝比 4.3确定最低输入电压和最大占空比 4.4反激变换器的工作过程分析 4.5计算初级临界电流均值和峰值 4.6计算变压器初级电感量 4.7选择变压器磁芯 4.8计算变压器初级匝数、次级匝数和气隙长度 4.9满载时峰值电流 4.10最大工作磁芯密度bmax 4.11计算变压器初级电流、副边电流的有效值 4.12计算原边绕组、副边绕组的线径，估算窗口占有率 4.13计算绕组的铜损 4.14变压器绕线结构及工艺 5.实例设计—12wflyback变压器设计 1.前言 ◆反激变换器优点： 电路结构简单 成本低廉 容易得到多路输出 应用广泛，比较适合100w以下的小功率电源 ◆设计难点 变压

开关电源变压器设计教程

1:线径的计算： 一般铜线截面积每平方mm取值5安培电流。（高频取4.95，低频取3.5.） 公式1：π×??2=铜线截面积。公式2： i输出电流 4.95 1.13 π=3.141。r=半径。 例题： 假设铜线半径是1mm. 3.141×1????2=3.141????2×5a=15.705a电流。15.7a. 15.7 4.95 1.13 =2.0mm铜线直径。 2:峰值功率计算。 pout=(vout+vf)×iout×1.2 3：初级峰值电流计算： ipmax= 2×ip η×(1+k)×vin(min)×dmax ipmin=k×ip1 k为脉动电流，取值：0.4. 4：输入电流公式： pout η ÷pf=pin÷vin=iin。 3：肖特基的取值计算。 肖特基一般取输出电流的2-3倍。 匝

反激电源变压器的设计计算 (2)

反激电源变压器的设计计算

第1页共13页 修改履历 标准名:开关电源变压器检验标准 序号修改日制定、修改内容起草部门备注 12015.10.25新修订空调公司质量部认定室 22016.06.211、rohs由常规检验项更改 为型式检验项 2、增加reach型式检验项 空调公司质量部 3.2016.11.29根据企业标准和竞品对标 结果完善如下： 1.增加了球压试验、阻燃试 验、低温贮存、盐雾试验、 针脚焊接强度、爬电距离和 电气间隙、匝间耐压试验 和漆包线线径、股数、 匝数共8个试验项目。 2.完善了湿热试验、绕向确 认、电气强度、可焊性和高 温贮存共5个试验项目。 空调公司质量部 第2页共13页 海信（山东）空调部品检验标准 零部件名称开关电源变压器 适用范围电控用带插针焊接式开关电源变压器 主要组分 （同质材料 拆分） 漆包线

反激开关电源变压器初级侧部分(上)

已知条件：设计步骤： input：1、选择磁芯材质，确定△b。 电压：90～264vac选择磁芯材质的标准:高bs、低损耗、高μi。 vinminvinmax对于ee型磁芯,有 频率：47～63hz△b=0.2 output2、确定磁芯的尺寸及型号 电压1：vdc1>求磁芯的ap以确定尺寸 ap=aw*ae=（pt4）/(2△b*fs 电流1：a3.16 iomax= 电压2：vdc2>形状及规格的确定 电流2：a根据上面计算的ap，查磁芯的规格书 效率：η≥0.83ae： 工作频率：fs=70khzaw： al: 名词解释：le: bs:饱和磁通密度ap： μi：磁芯磁导率ve: ap：面积积3、估算临界电流iob(dcm/ccm) aw：窗口面积iob

开关电源功率变压器的设计方法 2010-01-2519:26 1开关电源功率变压器的特性 功率变压器是开关电源中非常重要的部件，它和普通电源变压器一样也是通过磁 耦合来传输能量的。不过在这种功率变压器中实现磁耦合的磁路不是普通变压器 中的硅钢片，而是在高频情况下工作的磁导率较高的铁氧体磁心或铍莫合金等磁 性材料，其目的是为了获得较大的励磁电感、减小磁路中的功率损耗，使之能以 最小的损耗和相位失真传输具有宽频带的脉冲能量。 图1（a）为加在脉冲变压器输入端的矩形脉冲波，图1（b）为输出端得到的输 出波形，可以看出脉冲变压器带来的波形失真主要有以下几个方面： 图1脉冲变压器输入、输出波形 （a）输入波形（b）输出波形 （1）上升沿和下降沿变得倾斜，即存在上升时间和下降时间； （2）上升过程的末了时刻，有上冲，甚至出现振荡现象； （3）下降过程的末了时刻，有下冲，也可能出现振荡

反激式开关电源变压器的设计对电源输出电压稳定性有着重要影响。本文详细阐述了开关电源变压器ap法设计中的几个关键步骤,并通过实例详细地介绍了变压器参数的设计过程。

本文介绍了一种开关电源变压器的设计步骤。

设计并实现了一种简单易行且适用于连续电流和断续电流两种模式的变压器设计方法,并利用此方法对基于topswitch-gx的多输出反激式开关电源变压器进行了设计研究。对电源的实验波形进行分析,结果表明,开关电源交流电压输入在86v~265v的范围内都能够稳定输出直流电压,说明此变压器设计方法可行,降低了计算难度,为反激式变压器的快速设计提供了便利。

结合磁学理论,设计并实现了一种有效的反激式开关电源变压器的方法。通过研究解决磁芯大小、初级绕组电感值、气隙大小、初级绕组线圈的匝数等参数设计问题,从而有效地提高了反激式变压器的效率,降低了计算难度,对于反激式变压器的快速设计提供了便利。

文章以开关电源的应用背景和现状为出发点，对高频开关电源变压器进行了多方面的优化设计，包括磁芯损耗分析、绕组损耗分析、损耗与效率计算、分布参数的优化等，为高频开关电源设计的相关研究提供有益的借鉴。