開關電源高頻變壓器該如何選? 請教了
我在做一個多路輸出總功率大約有40W的開關電源,選用的是TOP234芯片,可是我對里邊的高頻變壓器的選擇十分的頭痛!請教高手該如何選??
開關電源高頻變壓器該如何選? 請教了
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高頻電源變壓器的設計原則、要求和程序
這是發表在《國際電子變壓器》2003年8月刊上的一篇文章,應會對你有些幫助,因太長,在這摘一段,詳細的您可向《國際電子變壓器》索要,他們的網址是:www.big-bit.com
高頻電源變壓器的設計原則、要求和程序
Design Principle 、Reguest and Program of High Freguency Power Transformer
摘 要:本文從高頻電源變壓器作為一種產品(即商品)出發,提出它的設計原則和要求,并介紹它的設計程序.
關鍵詞: 高頻電源變壓器 設計原則 要求 程序
1 前言
電源變壓器的功能是功率傳送、電壓變換和絕緣隔離,作為一種主要的軟磁電磁器件,在電源技術中和電力電子技術中得到廣泛的應用.根據傳送功率的大小,電源變壓器可以分為幾檔:10kVA以上為大功率,10kVA至0.5kVA為中功率,0.5kVA至25VA為小功率,25VA以下為微功率.傳送功率不同,電源變壓器的設計也不一樣,應當是不言而喻的.有人根據它的主要功能是功率傳送,把英文名稱“Power Transformers”譯成“功率變壓器”,在許多文獻資料中仍然在使用.究竟是叫“電源變壓器”,還是叫“功率變壓器”好呢?有待于科技術語方面的權威機構來選擇決定.
同一個英文名稱“Power Transformer”,還可譯成“電力變壓器”.電力變壓器主要用于電力輸配系統中起功率傳送、電壓變換和絕緣隔離作用,原邊電壓為6kVA以上的高壓,功率最小5kVA,最大超過上萬kVA.電力變壓器和電源變壓器,雖然工作原理都是基于電磁感應原理,但是電力變壓器既強調功率傳送大,又強調絕緣隔離電壓高,無論在磁芯線圈,還是絕緣結構的設計上,都與功率傳送小,絕緣隔離電壓低的電源變壓器有顯著的差別,更不可能將電力變壓器設計的優化設計條件生搬硬套地應用到電源變壓器中去.電力變壓器和電源變壓器的設計方法不一樣,也應當是不言而喻的.
高頻電源變壓器是工作頻率超過中頻(10kHz)的電源變壓器,主要用于高頻開關電源中作高頻開關電源變壓器,也有用于高頻逆變電源和高頻逆變焊機中作高頻逆變電源變壓器的.按工作頻率高低,可分為幾個檔次:10kHz-50kHz、50kHz-100kHz、100kHz~500kHz、500kHz~1MHz、1MHz以上.傳送功率比較大的,工作頻率比較低;傳送功率比較小的,工作頻率比較高.這樣,既有工作頻率的差別,又有傳送功率的差別,工作頻率不同檔次的電源變壓器設計方法不一樣,也應當是不言而喻的.
如上所述,作者對高頻電源變壓器的設計原則、要求和程序不存在錯誤概念,而是在2003年7月初,閱讀《電源技術應用》2003年第6期特別推薦的2篇高頻磁性元件設計文章后,產生了疑慮,感到有些問題值得進一步商討,因此才動筆寫本文.正如《電源技術應用》主編寄語所說的那樣:“具體地分析具體情況”,寫的目的,是嘗試把最難詳細說明和選擇的磁性元件之一的高頻電源變壓器的設計問題弄清楚.如有說得不對的地方,敬請幾位作者和廣大讀者指正.
2 高頻電源變壓器的設計原則
高頻電源變壓器作為一種產品,自然帶有商品的屬性,因此高頻電源變壓器的設計原則和其他商品一樣,是在具體使用條件下完成具體的功能中追求性能價格比最好.有時可能偏重性能和效率,有時可能偏重價格和成本.現在,輕、薄、短、小,成為高頻電源的發展方向,是強調降低成本.其中成為一大難點的高頻電源變壓器,更需要在這方面下功夫.所以在高頻電源變壓器的“設計要點”一文中,只談性能,不談成本,不能不說是一大缺憾,如果能認真考慮一下高頻電源變壓器的設計原則,追求更好的性能價格比,傳送不到10VA的單片開關電源高頻變壓器,應當設計出更輕、薄、短、小的方案來.不談成本,市場的價值規律是無情的!許多性能好的產品,往往由于價格不能為市場接受而遭冷落和淘汰.往往一種新產品最后被成本否決.一些“節能不節錢”的產品為什么在市場上推廣不開值得大家深思.
產品成本,不但包括材料成本,生產成本,還包括研發成本,設計成本.因此,為了節約時間,根據以往的經驗,對高頻電源變壓器的鐵損銅損比例、漏感與激磁電感比例原邊和副邊繞組損耗比例、電流密度提供一些參考數據,對窗口填充程度、繞組導線和結構推薦一些方案,有什么不好?為什么一定要按步就班的來回進行推算和仿真,才不是概念錯誤?作者曾在20世紀80年代中開發高頻磁放大器式開關電源,以溫升最低為條件,對高頻電源變壓器進行過優化設計.由于熱阻難以確定,結果與試制樣品相差甚遠,不得不再次修正.現在有些公司的磁芯產品說明書中,為了縮短用戶設計高頻電源變壓器的時間,有的列出簡化的設計公式,有的用表列出磁芯在某種工作頻率下的傳送功率.這種既為用戶著想,又推廣公司產品的雙贏行為,是完全符合市場規律的行為,決不是什么需要辨析的錯誤概念.問題是提供的參考數據,推薦的方案是否是經驗的總結?有沒有普遍性?包括“辨析”一文中提出的一些說法,都需要經過實踐檢驗,才能站得住腳.
總之,千萬記住:高頻電源變壓器是一種產品(即商品),設計原則是在具體的使用條件下完成具體的功能中追求性能價格比最好.檢驗設計的唯一標準是設計出的產品能否經受住市場的考驗.
3 高頻電源變壓器的設計要求
以設計原則為出發點,可以對高頻電源變壓器提出四項設計要求:使用條件,完成功能,提高效率,降低成本.
3.1 使用條件
使用條件包括兩方面內容:可靠性和電磁兼容性.以前只注意可靠性,現在由于環境保護意識增強,必須注意電磁兼容性.
可靠性是指在具體的使用條件下,高頻電源變壓器能正常工作......
這是發表在《國際電子變壓器》2003年8月刊上的一篇文章,應會對你有些幫助,因太長,在這摘一段,詳細的您可向《國際電子變壓器》索要,他們的網址是:www.big-bit.com
高頻電源變壓器的設計原則、要求和程序
Design Principle 、Reguest and Program of High Freguency Power Transformer
摘 要:本文從高頻電源變壓器作為一種產品(即商品)出發,提出它的設計原則和要求,并介紹它的設計程序.
關鍵詞: 高頻電源變壓器 設計原則 要求 程序
1 前言
電源變壓器的功能是功率傳送、電壓變換和絕緣隔離,作為一種主要的軟磁電磁器件,在電源技術中和電力電子技術中得到廣泛的應用.根據傳送功率的大小,電源變壓器可以分為幾檔:10kVA以上為大功率,10kVA至0.5kVA為中功率,0.5kVA至25VA為小功率,25VA以下為微功率.傳送功率不同,電源變壓器的設計也不一樣,應當是不言而喻的.有人根據它的主要功能是功率傳送,把英文名稱“Power Transformers”譯成“功率變壓器”,在許多文獻資料中仍然在使用.究竟是叫“電源變壓器”,還是叫“功率變壓器”好呢?有待于科技術語方面的權威機構來選擇決定.
同一個英文名稱“Power Transformer”,還可譯成“電力變壓器”.電力變壓器主要用于電力輸配系統中起功率傳送、電壓變換和絕緣隔離作用,原邊電壓為6kVA以上的高壓,功率最小5kVA,最大超過上萬kVA.電力變壓器和電源變壓器,雖然工作原理都是基于電磁感應原理,但是電力變壓器既強調功率傳送大,又強調絕緣隔離電壓高,無論在磁芯線圈,還是絕緣結構的設計上,都與功率傳送小,絕緣隔離電壓低的電源變壓器有顯著的差別,更不可能將電力變壓器設計的優化設計條件生搬硬套地應用到電源變壓器中去.電力變壓器和電源變壓器的設計方法不一樣,也應當是不言而喻的.
高頻電源變壓器是工作頻率超過中頻(10kHz)的電源變壓器,主要用于高頻開關電源中作高頻開關電源變壓器,也有用于高頻逆變電源和高頻逆變焊機中作高頻逆變電源變壓器的.按工作頻率高低,可分為幾個檔次:10kHz-50kHz、50kHz-100kHz、100kHz~500kHz、500kHz~1MHz、1MHz以上.傳送功率比較大的,工作頻率比較低;傳送功率比較小的,工作頻率比較高.這樣,既有工作頻率的差別,又有傳送功率的差別,工作頻率不同檔次的電源變壓器設計方法不一樣,也應當是不言而喻的.
如上所述,作者對高頻電源變壓器的設計原則、要求和程序不存在錯誤概念,而是在2003年7月初,閱讀《電源技術應用》2003年第6期特別推薦的2篇高頻磁性元件設計文章后,產生了疑慮,感到有些問題值得進一步商討,因此才動筆寫本文.正如《電源技術應用》主編寄語所說的那樣:“具體地分析具體情況”,寫的目的,是嘗試把最難詳細說明和選擇的磁性元件之一的高頻電源變壓器的設計問題弄清楚.如有說得不對的地方,敬請幾位作者和廣大讀者指正.
2 高頻電源變壓器的設計原則
高頻電源變壓器作為一種產品,自然帶有商品的屬性,因此高頻電源變壓器的設計原則和其他商品一樣,是在具體使用條件下完成具體的功能中追求性能價格比最好.有時可能偏重性能和效率,有時可能偏重價格和成本.現在,輕、薄、短、小,成為高頻電源的發展方向,是強調降低成本.其中成為一大難點的高頻電源變壓器,更需要在這方面下功夫.所以在高頻電源變壓器的“設計要點”一文中,只談性能,不談成本,不能不說是一大缺憾,如果能認真考慮一下高頻電源變壓器的設計原則,追求更好的性能價格比,傳送不到10VA的單片開關電源高頻變壓器,應當設計出更輕、薄、短、小的方案來.不談成本,市場的價值規律是無情的!許多性能好的產品,往往由于價格不能為市場接受而遭冷落和淘汰.往往一種新產品最后被成本否決.一些“節能不節錢”的產品為什么在市場上推廣不開值得大家深思.
產品成本,不但包括材料成本,生產成本,還包括研發成本,設計成本.因此,為了節約時間,根據以往的經驗,對高頻電源變壓器的鐵損銅損比例、漏感與激磁電感比例原邊和副邊繞組損耗比例、電流密度提供一些參考數據,對窗口填充程度、繞組導線和結構推薦一些方案,有什么不好?為什么一定要按步就班的來回進行推算和仿真,才不是概念錯誤?作者曾在20世紀80年代中開發高頻磁放大器式開關電源,以溫升最低為條件,對高頻電源變壓器進行過優化設計.由于熱阻難以確定,結果與試制樣品相差甚遠,不得不再次修正.現在有些公司的磁芯產品說明書中,為了縮短用戶設計高頻電源變壓器的時間,有的列出簡化的設計公式,有的用表列出磁芯在某種工作頻率下的傳送功率.這種既為用戶著想,又推廣公司產品的雙贏行為,是完全符合市場規律的行為,決不是什么需要辨析的錯誤概念.問題是提供的參考數據,推薦的方案是否是經驗的總結?有沒有普遍性?包括“辨析”一文中提出的一些說法,都需要經過實踐檢驗,才能站得住腳.
總之,千萬記住:高頻電源變壓器是一種產品(即商品),設計原則是在具體的使用條件下完成具體的功能中追求性能價格比最好.檢驗設計的唯一標準是設計出的產品能否經受住市場的考驗.
3 高頻電源變壓器的設計要求
以設計原則為出發點,可以對高頻電源變壓器提出四項設計要求:使用條件,完成功能,提高效率,降低成本.
3.1 使用條件
使用條件包括兩方面內容:可靠性和電磁兼容性.以前只注意可靠性,現在由于環境保護意識增強,必須注意電磁兼容性.
可靠性是指在具體的使用條件下,高頻電源變壓器能正常工作......
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@ridgewang
我來給你一個正確的變壓器的(設計)選擇方法吧!1、首先根據電源的體積和其他(如客戶要求等)決定工作頻率.2、根據頻率選定所用的磁性材料.3、根據你的使用功率、電路拓撲和饒制條件決定相應磁性材料的形狀,大小(即磁芯).4、根據你的輸入輸出情況和選定的磁芯饒制匝數.至此你的變壓器就完成了!特別說明:特定的頻率對應特定的磁性材料,磁芯的形狀可以千變萬化.那種隨便把磁芯的工作頻率翻倍的做法是幼稚而錯誤的.把高頻應用的磁芯應用于低頻只能說是不懂磁芯的使用.最簡單的辦法是把你的要求(工作頻率,輸入輸出情況等)告訴變壓器廠家,他們會幫你弄的.
請教,關于top222電路中的反射電壓Vor
在確定變壓器匝比時,很多資料上用公式Ns/Np=Vo/Vor來計算,其中Vor在220v固定輸入時的值一般定為135v.我的電源輸出為6v,1.5A,那么匝數比應為4:90,這與PI公司的EXCEL表哥設計結果完全一致,但在實際測試中發現與期望值差距很大.變壓器次級輸出電壓竟為14.7V, 測得變壓器初級輸入電壓為295V,并不是135V,我現在懷疑這個匝比公式是錯的,因為我在其他一些資料中見過用Ns/Np=Vo/Vimin來計算的(Vimin為最小直流輸入電壓)比較接近.但我又不能確定,清電源前輩指教!
在確定變壓器匝比時,很多資料上用公式Ns/Np=Vo/Vor來計算,其中Vor在220v固定輸入時的值一般定為135v.我的電源輸出為6v,1.5A,那么匝數比應為4:90,這與PI公司的EXCEL表哥設計結果完全一致,但在實際測試中發現與期望值差距很大.變壓器次級輸出電壓竟為14.7V, 測得變壓器初級輸入電壓為295V,并不是135V,我現在懷疑這個匝比公式是錯的,因為我在其他一些資料中見過用Ns/Np=Vo/Vimin來計算的(Vimin為最小直流輸入電壓)比較接近.但我又不能確定,清電源前輩指教!
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@songxx912
請教,關于top222電路中的反射電壓Vor在確定變壓器匝比時,很多資料上用公式Ns/Np=Vo/Vor來計算,其中Vor在220v固定輸入時的值一般定為135v.我的電源輸出為6v,1.5A,那么匝數比應為4:90,這與PI公司的EXCEL表哥設計結果完全一致,但在實際測試中發現與期望值差距很大.變壓器次級輸出電壓竟為14.7V,測得變壓器初級輸入電壓為295V,并不是135V,我現在懷疑這個匝比公式是錯的,因為我在其他一些資料中見過用Ns/Np=Vo/Vimin來計算的(Vimin為最小直流輸入電壓)比較接近.但我又不能確定,清電源前輩指教!
可能有點混淆
距我所知,變壓器匝比不是用公式Ns/Np=Vo/Vor來計算的.這只是已知變比和輸出電壓,求次級反射電壓的公式.你最好用示波器測試,負載帶小點.讓之工作在DCM方式下,測試初級電壓波形(對初級地),在測試的電壓波形中,用Vpp-Vin即為Vor.也可用示波器直接讀出(電壓有一躍變平臺)
距我所知,變壓器匝比不是用公式Ns/Np=Vo/Vor來計算的.這只是已知變比和輸出電壓,求次級反射電壓的公式.你最好用示波器測試,負載帶小點.讓之工作在DCM方式下,測試初級電壓波形(對初級地),在測試的電壓波形中,用Vpp-Vin即為Vor.也可用示波器直接讀出(電壓有一躍變平臺)
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高頻電源變壓器的設計原則、要求和程序這是發表在《國際電子變壓器》2003年8月刊上的一篇文章,應會對你有些幫助,因太長,在這摘一段,詳細的您可向《國際電子變壓器》索要,他們的網址是:www.big-bit.com高頻電源變壓器的設計原則、要求和程序 DesignPrinciple、ReguestandProgramofHighFreguencyPowerTransformer摘 要:本文從高頻電源變壓器作為一種產品(即商品)出發,提出它的設計原則和要求,并介紹它的設計程序.關鍵詞: 高頻電源變壓器 設計原則 要求 程序1前言 電源變壓器的功能是功率傳送、電壓變換和絕緣隔離,作為一種主要的軟磁電磁器件,在電源技術中和電力電子技術中得到廣泛的應用.根據傳送功率的大小,電源變壓器可以分為幾檔:10kVA以上為大功率,10kVA至0.5kVA為中功率,0.5kVA至25VA為小功率,25VA以下為微功率.傳送功率不同,電源變壓器的設計也不一樣,應當是不言而喻的.有人根據它的主要功能是功率傳送,把英文名稱“PowerTransformers”譯成“功率變壓器”,在許多文獻資料中仍然在使用.究竟是叫“電源變壓器”,還是叫“功率變壓器”好呢?有待于科技術語方面的權威機構來選擇決定. 同一個英文名稱“PowerTransformer”,還可譯成“電力變壓器”.電力變壓器主要用于電力輸配系統中起功率傳送、電壓變換和絕緣隔離作用,原邊電壓為6kVA以上的高壓,功率最小5kVA,最大超過上萬kVA.電力變壓器和電源變壓器,雖然工作原理都是基于電磁感應原理,但是電力變壓器既強調功率傳送大,又強調絕緣隔離電壓高,無論在磁芯線圈,還是絕緣結構的設計上,都與功率傳送小,絕緣隔離電壓低的電源變壓器有顯著的差別,更不可能將電力變壓器設計的優化設計條件生搬硬套地應用到電源變壓器中去.電力變壓器和電源變壓器的設計方法不一樣,也應當是不言而喻的. 高頻電源變壓器是工作頻率超過中頻(10kHz)的電源變壓器,主要用于高頻開關電源中作高頻開關電源變壓器,也有用于高頻逆變電源和高頻逆變焊機中作高頻逆變電源變壓器的.按工作頻率高低,可分為幾個檔次:10kHz-50kHz、50kHz-100kHz、100kHz~500kHz、500kHz~1MHz、1MHz以上.傳送功率比較大的,工作頻率比較低;傳送功率比較小的,工作頻率比較高.這樣,既有工作頻率的差別,又有傳送功率的差別,工作頻率不同檔次的電源變壓器設計方法不一樣,也應當是不言而喻的. 如上所述,作者對高頻電源變壓器的設計原則、要求和程序不存在錯誤概念,而是在2003年7月初,閱讀《電源技術應用》2003年第6期特別推薦的2篇高頻磁性元件設計文章后,產生了疑慮,感到有些問題值得進一步商討,因此才動筆寫本文.正如《電源技術應用》主編寄語所說的那樣:“具體地分析具體情況”,寫的目的,是嘗試把最難詳細說明和選擇的磁性元件之一的高頻電源變壓器的設計問題弄清楚.如有說得不對的地方,敬請幾位作者和廣大讀者指正.2高頻電源變壓器的設計原則 高頻電源變壓器作為一種產品,自然帶有商品的屬性,因此高頻電源變壓器的設計原則和其他商品一樣,是在具體使用條件下完成具體的功能中追求性能價格比最好.有時可能偏重性能和效率,有時可能偏重價格和成本.現在,輕、薄、短、小,成為高頻電源的發展方向,是強調降低成本.其中成為一大難點的高頻電源變壓器,更需要在這方面下功夫.所以在高頻電源變壓器的“設計要點”一文中,只談性能,不談成本,不能不說是一大缺憾,如果能認真考慮一下高頻電源變壓器的設計原則,追求更好的性能價格比,傳送不到10VA的單片開關電源高頻變壓器,應當設計出更輕、薄、短、小的方案來.不談成本,市場的價值規律是無情的!許多性能好的產品,往往由于價格不能為市場接受而遭冷落和淘汰.往往一種新產品最后被成本否決.一些“節能不節錢”的產品為什么在市場上推廣不開值得大家深思. 產品成本,不但包括材料成本,生產成本,還包括研發成本,設計成本.因此,為了節約時間,根據以往的經驗,對高頻電源變壓器的鐵損銅損比例、漏感與激磁電感比例原邊和副邊繞組損耗比例、電流密度提供一些參考數據,對窗口填充程度、繞組導線和結構推薦一些方案,有什么不好?為什么一定要按步就班的來回進行推算和仿真,才不是概念錯誤?作者曾在20世紀80年代中開發高頻磁放大器式開關電源,以溫升最低為條件,對高頻電源變壓器進行過優化設計.由于熱阻難以確定,結果與試制樣品相差甚遠,不得不再次修正.現在有些公司的磁芯產品說明書中,為了縮短用戶設計高頻電源變壓器的時間,有的列出簡化的設計公式,有的用表列出磁芯在某種工作頻率下的傳送功率.這種既為用戶著想,又推廣公司產品的雙贏行為,是完全符合市場規律的行為,決不是什么需要辨析的錯誤概念.問題是提供的參考數據,推薦的方案是否是經驗的總結?有沒有普遍性?包括“辨析”一文中提出的一些說法,都需要經過實踐檢驗,才能站得住腳. 總之,千萬記住:高頻電源變壓器是一種產品(即商品),設計原則是在具體的使用條件下完成具體的功能中追求性能價格比最好.檢驗設計的唯一標準是設計出的產品能否經受住市場的考驗.3高頻電源變壓器的設計要求 以設計原則為出發點,可以對高頻電源變壓器提出四項設計要求:使用條件,完成功能,提高效率,降低成本.3.1使用條件 使用條件包括兩方面內容:可靠性和電磁兼容性.以前只注意可靠性,現在由于環境保護意識增強,必須注意電磁兼容性. 可靠性是指在具體的使用條件下,高頻電源變壓器能正常工作......
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E-MEIL:SYQ1971@21CN.COM,THANKS!
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