參數(shù)設(shè)計:輸入24Vdc蓄電池(19-27V),輸出電壓30Vac(后級有線性穩(wěn)壓電路),輸出額定電流4A(峰值需要10A)額定功率96W(峰值240W)。工作頻率坑爹,120Hz(對!~沒錯。你沒有少看一個K,確實(shí)是一百二十赫茲。坑爹啊。) 采用磁芯為EI96(- -||就是超級大的96*80的那個硅鋼片)。常用的硅鋼片B 是 8 000~13 000高斯,13000高斯以上的是優(yōu)質(zhì)硅鋼片。我們使用國產(chǎn)硅鋼片:B取9 000高斯;大致最大功率能做100W左右。風(fēng)冷,電流密度取3.5A/mm2(來自百度) 具體參數(shù)尺寸如下(單位mm): Model A(總長) B(總高) a(舌寬) b(疊厚) d(腳寬) c(窗寬) h(窗高) EI-96 96 80 32 44 16 16 48設(shè)計變壓器 確定匝比與最大導(dǎo)通時間 由式Vm=【(Vdc-1)(Nm/Np)-1】(2Ton/T)可知Vdc下降時,變換器會通過增加導(dǎo)通時間Ton來維持輸出電壓Vm恒定,當(dāng)輸入電壓下降到最小值Vdc時,Ton最大。但是推挽拓補(bǔ)中,最大導(dǎo)通時間不能超過開關(guān)周期的一半。否則復(fù)位伏秒數(shù)將小于置位伏秒數(shù)(開關(guān)電源設(shè)計第三版2.2.5節(jié)),結(jié)果幾個周期后,磁芯將飽和并損壞開關(guān)管(詳見開關(guān)電源設(shè)計第三版 P37)。在上述公式中,若已經(jīng)確定Vdc、T以及Ton=0.8T/2,則可確定匝比Nm/Np,已得到所需要的輸出電壓Vm。Nm/Np=(Vm/0.8 +1)/(Vdc-1)Nm/Np=(30/0.8 +1)/(19-1)=2.1388888Tonmax=0.8T/2=3.332mS初級匝數(shù)計算 根據(jù)法拉第定律
,這個公式應(yīng)該在大部分拓補(bǔ)都是通用的。T =1/f=1/120=8.33mS=8.33*10^-3sVdc=19VAe≈Sj=a(舌寬)*b(疊厚)=32*44=1408mm2=14.08cm2B=18 000G(峰值磁通密度是9 000G,推挽工作在1 3象限,±Bmax=2*9 000=18 000G)上值帶入法拉第定律得:Np=[(19V-1V)(0.8* 8.33*10^-3s /2)*10^8 ] / 14.08cm2 * 18 000G=2.366477 T取整用3T,兩個半初級繞組加起來就是6T,磁通密度比預(yù)設(shè)值稍微小一點(diǎn)。次級匝數(shù)計算 已知Nm/Np=2.1388888,Np=3 ,Nm=Np*Nm/Np= 6.566664,此時如果取整為7,則占空比可能會超出預(yù)設(shè)的0.8(不考慮Np往上取整對這里的影響)。故取Nm=6T。兩個半繞組為12T考慮到次級輸出我只用兩個抽頭+橋堆整流(需要承受2倍VF,但是橋堆可以貼在散熱器上。二極管不知道如何做到更好的散熱。)。而非常用的三個抽頭。次級繞組是否只需要用6T?初級峰值、有效值電流以及線徑計算
由上式(2.9)粗略計算(因?yàn)槌掷m(xù)工作在4A,峰值可能會出現(xiàn)幾秒鐘的10A。所以峰值有按照10A計算,參考挑選MOS管最大電流。有效值按照工作4A時的電流計算。變壓器熱容量應(yīng)該大些。扛得住的對吧= =||) Ipf =1.56(30Vac*10A/19Vdc)=24.63157 A (10A輸出時) 選用40A最大電流mos管Irms= Ipf D^0.5= 15.57837 A(10A輸出時)已確定電流密度選擇3.5A/mm2,帶入公式S=Irms / 3.5A/mm2 =15.57837/3.5=4.4509 mm2 根據(jù)圓面積公式得直徑R=2* (S/π)^0.5 =2*(4.4509/3.14)^0.5=7.4769 mm(= =||好粗) (滿足10A輸出時)由上式(2.11)計算Irms=0.986Po/Vdc=0.986*(30Vac*4A)/19Vdc=6,227 A (4A輸出時)已確定電流密度選擇3.5A/mm2,帶入公式S=Irms / 3.5A/mm2 =6.227/3.5=1.779 mm2 根據(jù)圓面積公式得直徑R=2* (S/π)^0.5 =2*(1.779/3.14)^0.5=1.505 mm(= =||差別太大) (滿足4A輸出時)次級峰值、有效值電流以及線徑計算次級有效值電流,簡化計算Irms=Ide 0.4^0.5 =10*0.632=6.32 A(10A輸出時)已確定電流密度選擇3.5A/mm2,帶入公式S=Irms / 3.5A/mm2 =6.32/3.5=1.8057 mm2 根據(jù)圓面積公式得直徑R=2* (S/π)^0.5 =2*(1.8057/3.14)^0.5=1.5166 mm(滿足10A輸出時)次級有效值電流,簡化計算Irms=Ide 0.4^0.5 =4*0.632=2.528(4A輸出時)已確定電流密度選擇3.5A/mm2,帶入公式S=Irms / 3.5A/mm2 =2.528/3.5=0.7222 mm2 根據(jù)圓面積公式得直徑R=2* (S/π)^0.5 =2*(0.7222/3.14)^0.5=0.959 mm(滿足4A輸出時)開關(guān)管的電壓應(yīng)力以及漏感尖峰
根據(jù)式(2.15) 開關(guān)管所能承受的最大電壓應(yīng)力為Vp=1.3(2*Vdcmax)=1.3*2*27=70.2 V此結(jié)果為書上表示的計算。本人認(rèn)為還應(yīng)該在結(jié)果上增加次級對初級的反射電壓。1/(Nm/Np)*Vomax=1/2.1388888 * 30 =14.0297 V 70.2+14.0297=84.2259 V 選用200V耐壓mos管。 40N20 TO-3P(是不是可以考慮10A輸出的時候峰值已經(jīng)最大16A,是否可以選用20N200?)輸出端不加電感。電路板還在繪制。后續(xù)不定時跟新波形與參數(shù)。有很多不足的地方還希望各位不吝賜教。!~(圖片不太會弄。所以上傳上來不知道會不會影響查看)
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