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高頻變壓器設(shè)計(jì).磁芯結(jié)構(gòu) 選擇磁芯結(jié)構(gòu)時考慮的因數(shù)有:降低漏磁和漏感,增加線圈散熱面積,有利于屏蔽,線圈繞線容易,裝配接線方便等。 漏磁和漏感與磁芯結(jié)構(gòu)有直接關(guān)系。如果磁芯不需要?dú)庀?,則盡可能采用封閉的環(huán)形和方框型結(jié)構(gòu)磁芯。 3.磁芯參數(shù): 磁芯參數(shù)設(shè)計(jì)中,要特別注意工作磁通密度不只是受磁化曲線限制,還要受損耗的限制,同時還與功率傳送的工作方式有關(guān)。 磁通單方向變化時:ΔB=Bs-Br,既受飽和磁通密度限制,又更主要是受損耗限制,(損耗引起溫升,溫升又會影響磁通密度)。工作磁通密度Bm=0.6~0.7ΔB
高頻變壓器繞線原則:
1. 疏繞完全均勻疏開
2. 密繞排線均勻緊密
3. 線圈兩邊與繞線槽邊緣保持足夠的安全距離A,B
4. 套管長度必須足夠,一端伸入繞線管的安全膠帶以內(nèi),另一端伸出BOBBIN上沿面,但不得靠近了PIN
5. 外層膠帶切割在鐵芯組合面,切割處必須被鐵芯覆蓋。
6. 膠帶邊緣與繞線槽平齊,膠帶不歪斜,不反摺不破損。
7. 跨越線底下須貼膠帶,保持跨越線與底下線圈絕緣。
按高頻變壓器工作頻帶分
1.單頻或窄頻級高頻變壓器,它是指工作頻率為單頻或是一個很窄的頻段,如變換器變壓器、振蕩器變壓器等;
2.寬頻帶變壓器,它是指工作在一個很寬頻率范圍內(nèi)的變壓器,如阻抗變換器變壓器、通訊變壓器、寬帶功率放大器變壓器等。
高頻變壓器傳送功率比較大的情況下,功率器件一般采用IGBT,由于IGBT存在關(guān)斷電流拖尾現(xiàn)象,所以工作頻率比較低;傳送功率比較小的a,可以采用MOSFET,工作頻率就比較高。
變壓器的性能指標(biāo)
工作頻率f:30kHz
變換器輸入電壓Ui:DC300V
變換器輸出電壓U0:DC2100V
變換器輸出電流I0.08A
整流電路:橋式整流
占空比D:1%~90%
輸出效率η:≥80%
耐壓:DC12kV
溫升:+50℃
工作環(huán)境條件:-55℃~+85℃
在變壓器的設(shè)計(jì)中,變壓器的輸出能力必須大于它的設(shè)計(jì)輸出能力。在設(shè)計(jì)中,我們選用的矩形磁心的尺寸為:10×10×39×13.4(即:a=10mm,b=10mm,c=13.4mm,h=39mm),實(shí)際AP達(dá)3.66cm4(其中磁心截面積的占空系數(shù)KC取0.7),大于變壓器的設(shè)計(jì)輸出能力0.511cm4,因此,該磁心能夠滿足設(shè)計(jì)使用要求。
高頻變壓器的制造工藝要點(diǎn)二:纏線
A 立式BOBBIN
粗線:0.8φ以上纏線1圈
細(xì)線0.2-0.8φ纏線1.5圈
極細(xì)線0.2φ以下纏線2-3圈
立式BOBBIN纏法之原則:纏線盡量壓到底以不超過凸點(diǎn)為原則。
B 臥式BOBBIN:約纏2-3圈,疏繞不要壓到底,以免焊錫時BOBBIN,如果有寬度限制且規(guī)格嚴(yán)格時才用此方式,將纏線壓到底后焊錫,再剪邊PIN,以減少整個變壓器的寬度。
C 橫式(臥式,BOBBIN之纏法:約纏2-3圈疏繞,不要壓到底以免焊錫時BOBBIN。
注:如果產(chǎn)品有寬度限制且規(guī)格緊必須將纏線部分剪短時為特例,此時即必須將纏線盡量壓到底。
在變壓器當(dāng)中,存在頻率上使用的不同,所以適用環(huán)境也是不同的,既然是高頻變壓器,當(dāng)然是高頻層次專用的,而低頻變壓器也是在低頻范圍內(nèi)專屬的。拋開工作頻率高低,關(guān)于變壓器都是通過電磁感應(yīng)來傳輸能量的。傳輸能量的大小,與變壓器所用的材料、結(jié)構(gòu)、尺寸和工作頻率有關(guān)。如果傳輸?shù)哪芰繛槎ㄖ?,工作頻率高,在一定時間內(nèi)傳輸能量的次數(shù)多,每一次傳輸?shù)哪芰靠梢陨伲瑒t變壓器用的材料少。