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了解工控设备电源等开关电源不一样的小知识(二)

来源:   发布时间:2019-06-12   点击量:128

了解工控设备电源等开关电源不一样的小知识(二)

接着上文来继续聊关于工控设备电源等开关电源不一样的小知识,下面就从工控设备电源等开关电源变压器设计上来说说吧。

工控设备电源等开关电源变压器是开关电源中的核心部件,作用有三:磁能转换、电压变换和绝缘隔离。由于开关变压器的工作频率很高,因此它的体积和重量比工频变压器大为缩小,同时变压器的分布参数亦不能忽略。设计时需要考虑磁芯材料选择,磁芯与线圈的结构,绕制工艺等。

工控设备电源等开关电源变压器工作于高频状态,分布参数有漏感、分布电容和电流趋肤效应。一般根据开关电源电路设计的要求提出漏感和分布电容限定值,在变压器的线圈结构设计中实现,而趋肤效应则作为选择导线规格的条件之一。

工控设备电源等开关电源变压器的工作状态与开关型功率变换器的电路形式有关,一般根据功率大小,使用要求,采用不同形式的功率变换器。不同的电路形式,开关电源变压器工作状态也不同,对开关电源变压器也提出了不同的设计要求。

变换器形式有:双极性(推挽式、全桥式、半桥式),单端正激式,单端反激式等。
工控设备电源等开关电源变压器中使用的是软磁材料。比如:铁氧体材料。铁氧体材料很容易加工成各种形状,可根据开关变压器的电路类型、使用要求、功率等级、经济指标等选用合适的磁芯形状。磁芯型号主要有:EE、EI、EC、ETD、G、GK、H、HQ、UY、UF、PM、RM。每种型号又有很多尺寸规格可以选择。

工控设备电源等开关电源变压器参数计算:漏感计算、分布电容计算、穿透深度(导线选择)、交流电阻计算、电流有效值。

工控设备电源等开关电源变压器设计内容:
1、磁芯规格2、匝数与导线规格3、损耗与温升4、导线结构:多股线或扁平线5、绕组结构:多层或分段饶制6、端空设计:按绝缘电位设计端空

工控设备电源等开关电源变压器设计条件:
1、电路形式:给出变换器的形式,输入输出电路及所用元器件 2、工作频率或周期 
3、变换器输入最高、最低电压4、输出电压和电流  5、开关管最大导通时间
6、开关管导通电压降及整流二极管正向电压降 7、隔离电位8、要求的漏感或分布电容 
9、温升要求 10、磁芯形状 11、工作环境条件

工控设备电源等开关电源变压器设计参数的确定:
1、磁感应强度B和电流密度J 磁感应强度B、变压器铜耗Pm、电流密度J 
2、变压器和线圈的结构参数
铜线占空系数、平均匝长、变压器表面积、磁芯结构常数 铁氧体材料的开关电源变压器采用标准化设计,通过查表的方法简化工作量。 
包含了如下信息:
变换器类型 工作频率 变压器温升 磁芯规格 技术指标 直流功率、增量磁感、剩余磁感、电流密度、电压调整率、电感系数  损耗指标  磁芯损耗、线圈铜耗、散热面积、单位损耗、效率  结构参数   结构常数、平均匝长、等效截面、磁路长度、气隙厚度、磁芯体积   线圈参数  初级每匝伏数、次级每匝伏数、绕线宽度、绕线厚度、占空系数
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