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请各位高手帮忙看一下我的变压器设计是否合理

第一次设计变压器,输入85-270V  输出 24V0.6A  效率85% f=65KHz

按我的计算结果: 选取EE22 磁芯 PC40  Np=126T  Ns=42T   lg=0.3MM  Lp=2603uH 

初次计算,对这些数据没底,为什么我算的电感和匝数总是那么多?次级这么多三层绝缘线怎么绕得下?

麻烦高手看一下这样对不对,怎样才合适?

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2017-03-16 13:30

把你的计算过程贴上来,看哪里出了问题。

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elliot
LV.3
3
2017-03-16 15:30
变压器选择太大了
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sdgl
LV.2
4
2017-03-16 22:22
@elliot
变压器选择太大了

谢谢两位的回复,我把我的计算给你们看一下

已知:输入85-270V  输出 24V0.6A  效率85% f=65KHz

MOS的耐压Vmosmax=600V

最小输入电压Vinmin==SQRT(2)*85=120V

最大输入电压Vinmax==SQRT(2)*270=381.8V

电压裕量取120V

Vz=600-120-381=99V 

Vor=Vz/1.4=70.7V

匝比n= Vor/(24+0.6)=3

Ior=Io/n=0.6/3=0.2A

低压输出时Iin=(P0/η)/ Vinmin=16.94/120=0.141A

最大占空比Dmax=Iin/(Iin+Ior)=0.141/(0.141+0.2)=0.413

伏微秒积Et=Vinmin*Dmax/f=(120*0.413/65000)*1000000=764.5V.us

r=0.65 调过几次才取这个数据, 红宝书上说取0.4最好

付边电流中心值IL=Io/(1-Dmax)=0.6/(1-0.413)=1.02A

原边电感电流中心值ILR=IL/n=0.34A

峰值电流Ipk=(1+r/2)*ILR=(1+0.65/2)*0.34=0.45A

原边电感Lp=Et/(Ipk*r)=764.5/(0.45*0.65)=2610uH 

因为去掉了一些小数位,数值与电脑上的计算值2603.5uH差一点

磁芯材料选PC40, μ=2300, Bsat=3000 气隙因子z=15

用公式Ve=(31.4*Pin*μ/(z*f(MHz)*Bsat^2))*(r*(2/r+1)^2)*1000

Ve=(31.4*16.94*2300/(15*0.065*3000^2))*(0.65*(2/0.65+1)^2*1000

=(1223406.8/877600)*10.80*1000

=1506mm^3

查磁芯数据 EE22Ve=1610mm^3 比较接近 Ae=41mm^2   le=39.4mm

计算初级匝数Np

Np=(1+2/r)*Vinmin*Dmax/(2*Bpk*Ae*f)

=(1+2/0.65)*120*0.413/(2*(3000/10000)*(41/1000000)*(65*1000))

=126.36

次级匝数Ns=Np/n=42

重新计算z=(1/L)*(u*u0*Ae/le)*N^2

z=(1000000/2610)*(2300*4*3.14*10^(-7)*(41/1000000)/(39.4/1000))*126^2

=18.3

Lg=(z*le-le)/u

=(18.3*39.4-39.4)/2300

=0.297mm

 到这里,变压器的参数全部确定,不知道合不合理,请各位指教!

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sdgl
LV.2
5
2017-03-16 22:32
@elliot
变压器选择太大了
尺寸能够小最好,现在用EE22的磁芯都很难绕下,还请大侠指导
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2017-03-17 11:07
@sdgl
谢谢两位的回复,我把我的计算给你们看一下已知:输入85-270V 输出24V0.6A 效率85%f=65KHzMOS的耐压Vmosmax=600V最小输入电压Vinmin==SQRT(2)*85=120V最大输入电压Vinmax==SQRT(2)*270=381.8V电压裕量取120VVz=600-120-381=99V Vor=Vz/1.4=70.7V匝比n=Vor/(24+0.6)=3Ior=Io/n=0.6/3=0.2A低压输出时Iin=(P0/η)/Vinmin=16.94/120=0.141A最大占空比Dmax=Iin/(Iin+Ior)=0.141/(0.141+0.2)=0.413伏微秒积Et=Vinmin*Dmax/f=(120*0.413/65000)*1000000=764.5V.us取r=0.65调过几次才取这个数据,红宝书上说取0.4最好付边电流中心值IL=Io/(1-Dmax)=0.6/(1-0.413)=1.02A原边电感电流中心值ILR=IL/n=0.34A峰值电流Ipk=(1+r/2)*ILR=(1+0.65/2)*0.34=0.45A原边电感Lp=Et/(Ipk*r)=764.5/(0.45*0.65)=2610uH 因为去掉了一些小数位,数值与电脑上的计算值2603.5uH差一点磁芯材料选PC40,μ=2300,Bsat=3000气隙因子z=15用公式Ve=(31.4*Pin*μ/(z*f(MHz)*Bsat^2))*(r*(2/r+1)^2)*1000Ve=(31.4*16.94*2300/(15*0.065*3000^2))*(0.65*(2/0.65+1)^2*1000=(1223406.8/877600)*10.80*1000=1506mm^3查磁芯数据EE22的Ve=1610mm^3比较接近Ae=41mm^2  le=39.4mm计算初级匝数NpNp=(1+2/r)*Vinmin*Dmax/(2*Bpk*Ae*f)=(1+2/0.65)*120*0.413/(2*(3000/10000)*(41/1000000)*(65*1000))=126.36次级匝数Ns=Np/n=42重新计算z=(1/L)*(u*u0*Ae/le)*N^2z=(1000000/2610)*(2300*4*3.14*10^(-7)*(41/1000000)/(39.4/1000))*126^2=18.3Lg=(z*le-le)/u=(18.3*39.4-39.4)/2300=0.297mm 到这里,变压器的参数全部确定,不知道合不合理,请各位指教!
Vinmin和Vor取值有问题,Vinmin应该取满载下的整流电压,比如100v,Vor也小了,建议取100-120v。
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sdgl
LV.2
7
2017-03-17 21:09
@ymyangyong
Vinmin和Vor取值有问题,Vinmin应该取满载下的整流电压,比如100v,Vor也小了,建议取100-120v。
是的,Vinmin的取值不对,取1.2Vin=102V,Vor调大了一些,但是匝数还是很多,按照这个参数做了一个变压器,工作还算正常,就是不知道好坏.
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2017-03-17 21:35

EE22的磁芯只做15W,是大了一号,用个EE16加厚的也可以做

圈比是3差不多,初级圈数做到80去,电感量1mH

三重绝缘可以用0.3左右的线,

你做出来的变压器没什么大问题的,看一下有没有饱和就好了

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sdgl
LV.2
9
2017-03-17 22:58
@edie87@163.com
EE22的磁芯只做15W,是大了一号,用个EE16加厚的也可以做圈比是3差不多,初级圈数做到80去,电感量1mH三重绝缘可以用0.3左右的线,你做出来的变压器没什么大问题的,看一下有没有饱和就好了
好的,谢谢!
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2017-03-18 10:00
取r=0.65选用EE22磁芯几乎没有余量了,如果取r=2按临界模式设计则EE16加厚磁芯可以满足,电感量在1mH左右。磁芯的大小受电流纹波系数 r 的影响。
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tankchen
LV.4
11
2017-03-18 13:55
给你算了一下,用EE22的磁芯,AE=27.0MM^2, 按126:42的匝比,磁通密度在1628GS, 磁芯工作得很舒服的状态,如果你觉得很难绕得下,可以略调整几圈,比如:114:38Ts, 磁通密度=1799GS, 在0.2T之内(105:35),问题都不太大,可以尝试下,在如果绕不下的情况下
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sdgl
LV.2
12
2017-03-18 17:15
@tankchen
给你算了一下,用EE22的磁芯,AE=27.0MM^2,按126:42的匝比,磁通密度在1628GS,磁芯工作得很舒服的状态,如果你觉得很难绕得下,可以略调整几圈,比如:114:38Ts,磁通密度=1799GS,在0.2T之内(105:35),问题都不太大,可以尝试下,在如果绕不下的情况下
谢谢tankchen, boy59, edia87三位仁兄,  刚开始做,算出来都是一头雾水,在网上看到有人做24V1A的初级才59匝,再看看我自己算的126T,心里理加没了底,在各位的指点下,至少我现在知道了改进的方向,我再去试试.
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sdgl
LV.2
13
2017-03-18 17:40
@boy59
取r=0.65选用EE22磁芯几乎没有余量了,如果取r=2按临界模式设计则EE16加厚磁芯可以满足,电感量在1mH左右。磁芯的大小受电流纹波系数r的影响。
采用r=2计算,线圈匝数马上就降下来了,
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