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100W德宏干式变压器设计实例

时间:2019-11-2 16:50:16 点击量:425
100W德宏干式变压器设计实例

设计实例

假设主输出德宏干式变压器L的设计要求是用于单端正激德宏干式变压器和滤波器的,见图。德宏干式变压器的技术要求如下:

输出功率=100W

输出电压=5V

输出电流=20A

工作频率=30kHz

最小负载=20%

这种德宏干式变压器设计方法可假设输出纹波电流必须不超过lload=的30%(在这个例子中lload的峰峰值为6A)。

考虑到容许控制范围中,在标称输入下脉冲宽度应取总周期的30%,即为10μs。

在脉宽为总周期30%的条件下,系统为了能够提供5V输出,德宏干式变压器副边电压将为:

式中,tp=30kHz的总周期,单位为ms;

ton=导通时间,单位为ms;

Vs=副边电压。

在前向导通期间内,德宏干式变压器L1上的电压为副边电压减去输出电压。这里假设输出电容C较大,而在导通期间其电压变化是可以忽略不计的,那么:

Vl=Vs-Vout=16.66-5=11.66V

稳态情况下,导通期间的电流变化必须等于关断期间的电流变化,在该例中为6A忽略二阶量的影响,德宏干式变压器值可以根据下式来计算

式中,L=所需的德宏干式变压器,单位为μH;

△t=导通时间,单位为μs;

△i=导通时间内电流的变化;

VL=德宏干式变压器电压。

因此

L=11.66*(10/6)=19.4μH

注意:假设德宏干式变压器上的电压在导通期间不变,而且dd也是不变的,可以使用一个简单的线性方程式计算。

在这个德宏干式变压器设计例子中,为了使得导通期间能够存储足够的能量来维持关断期间的输出电流,应该选择大的德宏干式变压器。在推挽式正激德宏干式变压器中,关断时间要小得多,所以副边电压和德宏干式变压器值也较小。



选择输出滤波器的元件值

图中,主输出的德宏干式变压器L1与存储电容C1的大小与数值取决于以下几个因素:德宏干式变压器的类型,工作频率,最大负载电流,最小负载电流,工作周期的占空比,纹波电流,纹波电压,瞬态响应,输出电压。

一般来说,应该考虑根据该德宏干式变压器的类型来对L1进行选择。

降压德宏干式变压器的主输出德宏干式变压器的取值

一般来说,降压德宏干式变压器输出滤波中的主德宏干式变压器L1应尽可能小,以获得******的瞬态响应及******的成本。如用了大德宏干式变压器,那么德宏干式变压器就不能迅速响应负载电流的变化。反之,如果用太小的德宏干式变压器,那么将在输出部件和变换中产生很大的纹波电流,这将降低的效率,甚至在轻载时会出现不连续的工作状态。

选择L1的方法:在最小负载电流时(即经常定义为1=的10%电流时),该德宏干式变压器能够连续导通。

保持德宏干式变压器连续导通有两个好处:德宏变压器厂家第一,当负载变化时,只要求控制的控制脉冲宽度做出很小的变化便能控制输出电压,使得德宏干式变压器在整个工作周期内保持导通状态:第二在负载变化的范围之,纹波电压将保持为一个较低的值。

但是这种方法的主要缺点是德宏干式变压器值可能非常大,如果必须要控制负载电流下降到零值,这种方法不能使用。

第二个选择L1的方法是常用的方法:使纹波电流有一个可以接受的峰一峰值的限制,例如,在输人电压的标称值下,要求纹波电流峰峰值限制在最大负载电流的10%~30%。

注意:在反澈德宏干式变压器中,主德宏干式变压器L和德宏干式变压器是一体的,它的值根据功率特换要求来确定。在这种德宏干式变压器中,滤波元件特别是整个能量特换系统必须能够承受大纹波电流。

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