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高頻變壓器各種技術參數計算

　高頻變壓器各種技術參數計算：
1. 高頻變壓器輸入輸出要求：
　　輸入直流電壓： 200--- 340 V
　　輸出直流電壓： 23.5V
　　輸出電流： 2.5A * 2
　　輸出總功率： 117.5W
　　2. 確定初次級匝數比：
　　次級整流管選用VRRM=100V正向電流(10A)的肖特基二極管兩個，若初次級匝數比大則功率所承受的反壓高匝數比小則功率管反低,這樣就有下式：
　N1/N2 = VIN(max) / (VRRM * k / 2) ⑾
N1 ----- 初級匝數 VIN(max) ------ *大輸入電壓 k ----- **系數
N2 ----- 次級匝數 Vrrm ------ 整流管*大反向耐壓
　　這里**系數取0.9
　　由此可得匝數比N1/N2 = 340/(100*0.9/2) ≌ 7.6
　　3. 計算功率場效應管的*高反峰電壓:
　　Vmax = Vin(max) + (Vo+Vd)/ N2/ N1 ⑿
　　Vin(max) ----- 輸入電壓*大值 Vo ----- 輸出電壓
　　Vd ----- 整流管正向電壓
　　Vmax = 340+(23.5+0.89)/(1/7.6)
　　由此可計算功率管承受的*大電壓: Vmax ≌ 525.36(V)
　　4. 計算PWM占空比：
　　由⑽式變形可得：
　　D = (N1/N2)*E2/(E1+(N1 /N2*E2)
　　D=(N1/N2)*(Vo+Vd)/Vin(min)+N1/N2*(Vo+Vd) ⒀
　　D=7.6*(23.5+0.89)/200+7.6*(23.5+0.89)
　　由些可計算得到占空比 D≌ 0.481
　　5. 算變壓器初級電感量：
為計算方便假定變壓器初級電流為鋸齒波，也就是電流變化量等于電流的峰值,也就是理想的認為輸出管在導通期間儲存的能量在截止期間全部消耗完。那么計算初級電感量就可以只以PWM的一個周期來分析，這時可由⑼式可以有如下推導過程：
(P/η)/ f = 1/2 * I2 * L ⒁
　　P ------- 電源輸出功率 (瓦特) η ---- 能量轉換效率 f ---- PWM開關頻率將⑺式代入⒁式：
　　(P/η)/ f = 1/2 * (EL * ⊿t / L)2 * L ⒂
　　⊿t = D / f (D ----- PWM占空比)
　　將此算式代入⒂式變形可得：
　　L = E2 * D2 *η/ ( 2 * f * P ) ⒃
　　這里取效率為85%， PWM開關頻率為60KHz.
　　在輸入電壓*小的電感量為：
　　L=2002* 0.4812 * 0.85 / 2 * 60000 * 117.5
　　計算初級電感量為: L1 ≌ 558(uH)
　　計算初級峰值電流：
　　由⑺式可得：
　　⊿i = EL * ⊿t / L = 200 * (0.481/60000 )/ (558*10-6)
　　計算初級電流的峰值為: Ipp ≌ 2.87(A)
　　初級平均電流為： I1 = Ipp/2/(1/D) = 0.690235(A)
　　6. 計算初級線圈和次級線圈的匝數：
　　磁芯選擇為EE-42(截面積1.76mm2)磁通密度為防治飽和取值為2500高斯也即0.25特斯拉,這樣由⑹式可得初級電感的匝數為:
N1= ⊿i * L / ( B * S ) = 2.87 * (0.558*10-3)/0.25*(1.76*10-4)
計算初級電感匝數: N1 ≌ 36 (匝)
　　同時可計算次級匝數： N2 ≌ 5 (匝)
　　7. 計算次級線圈??峰值電流：
　　根據能量守恒定律當初級電感在功率管導通時儲存的能量在截止時在次級線圈上全部釋放可以有下式：
　　由⑻⑼式可以得到：
　　Ipp2=N1/N2* Ipp ⒄
　　Ipp2 = 7.6*2.87
　　由此可計算次級峰值電流為：Ipp2 = 21.812(A)
　　次級平均值電流為I2=Ipp2/2/(1/(1-D))= 5.7(A)
　　6.計算激勵繞組(也叫輔助繞組)的匝數：
　　因為次級輸出電壓為23.5V，激勵繞組電壓取12V，所以為次級電壓的一半
由此可計算激勵繞組匝數為: N3 ≌ N2 / 2 ≌ 3 (匝)信
　　激勵繞組的電流取: I3 = 0.1(A)

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