开关变压器的设计.docx
1电气要求：1 .输入电压：AC90-264V/50-60HZ2 .输出电压：5±0.2V3 .输出电流：IA2设计流程介绍:2.1 线路图如下：PIN3PIN4 (5S).I Nb °PIN5 (5F)PIN2 (3S) PIN3(3F)tf3 QIPIN9 (4S) ONSPINT (4F)PI»2 (IS)WI oPINl说明：Wl,W3是做屏蔽用的，对EMl有作用;NP是初级线圈C主线圈)；Nb是辅助线圈；NS次级线圈(二次侧圈数)°2.2 变压器计算：2.2.1 变压器的参数说明：依据变压器计算公式1.pXh>5(max)=xlOOGaussNPXAQB(ma×)=铁心饱合的磁通密度(GaUSS)-I1.p=一次侧电感值(UH)IIp=一次侧峰值电流(AANp=一次侧(主线圈)圈数Ae=铁心截面积(Cm2)B(max)-,依铁心的材质及本身的温度来决定，以浙江东磁公司的DMR40为例，100e时的B(max)为4000Gauss,设计时应考虑零件误差，所以一般取30003600Gauss之间，假设所设计的POWer为AdaPter(有外壳)那么应取3000GaUSS左右，以防止铁心因高温而饱合，一般而言铁心的尺寸越大，Ae越高，所以可以做较大瓦数的POWer。2.2.2 决定占空比：由以下公式可决定占空比，占空比的设计一般以50%为基准，占空比假设超过50%易导致振荡的发生。NS_(%+?)X(I-Z)Np(min)xDNS=二次侧圈数NP=一次侧圈数-IVo=输出电压IVD=二极管顺向电压Vin(min)=->滤波电容上的最小电压值D=占空比-I2.2.3 决定POUt:,Ip,Lp,Nps,Np,NS值:Pout=V2XIoutX120%V2=Vout+Vd+VtZlp=型(min)XDx因为IlP是峰峰值，如下列图:VinXVinxTonXTonxlC2PoutxT1.P=简化后VinxTon1.p=八PrmS(%+5(1")Nps=力力(mm)xDNPSXIlPrmSxIp6Ns>=XlUAeXBmaxIp=一次侧峰值电流Hp=一次侧尖峰电流值Pout=-输出瓦数Vd二开关二级关的正向压降一般为0.55VVt=输出滤波线圈的压降，一般取0.2V开关变压器的转换效率-1PWM震荡频率NPS次级与初级的匝比NP初级线圈圈数，NS次级线圈圈数2.2.4 决定变压器线径及线数：当变压器决定后，变压器的Bobbin即可决定，依据BObbin的槽宽，可决定变压器的线径及线数，亦可计算出线径的电流密度，电流密度一般以6Amm2为参考，电流密度对变压器的设计而言，只能当做参考值，最终应以温升记录为准。2.2.5 决定辅助电源的圈数：依据变压器的圈比关系，可决定辅助电源的圈数及电压。2.2.6 变压器计算：输出瓦数10W(5V2A),Core"=EE-19,可绕面积(槽宽)=57mm,MarginTape=2.8mm(每边)，剩余可绕面积=4.4mm,Ae=52假设fr=45"KHz,Vin(min)=90V,=0.7,计算式：”决定占空比:假定D=0.48,f=45k计算POUt,Ip,LP值:V2=Vout+Vd+Vt=5+0.55+0.2=5.75Pout=V2XIoutX120%=5.75X2X1.2=13.8WX2PoutIip=(min)XDx13.8100X0.5X0.8CUCA=0.69A71CpIiprms=rJ6=0.692.4=0.30AVinXTon1.p=IIPx/100x05=0.69x45000=,6mH一+一)x(1-。Nps=5.75/100=0.058_NpsXIIPrmSxIAp.6Ns>=XlOAeXBmax=4.1取5圈Np=50.058=88圈辅助线圈电压为10V,那么权数为Nw4=10100X88=9圈变压器材质及尺寸:由以上假设可知材质MBR40,尺寸=EE19,Ae=0.52cm%可绕面积(槽宽)=12mm,因MarginTaPe使用2.8mm,所以剩余可绕面积9.2mm.决定变压器的线径及线数:“2PoutIip="(min)XDXTf=0.69Alprms=0.692.4=0.30A假设NP使用0.32的线0.303.14x电流密度=0.320.30, =1. OA 3.14x0.1024可绕圈数=剩余可绕面积线径44(0 32 + 0 03)= 12.570假设Secondary使用0.35的线"223回些电流密度=I 23.14x0.0289=22.07A假设使用4P,那么"22.07 攵一 = S 电流密度=44 4r-17:r = 11.57B可绕圈数=(°35+003)2.2.7设计验证LPXh>5(max) =xlOO Gauss将所得资料代入即XAe0.3T公式中，如此可得出B(max),假设B(max)值太高或太低那么参数必须重新调整。1.pxh>5(max)=xlOOGauss即XAe=1.6×0.69(88x52)×100=0.28T<0.3T设计通过
