《磁芯选择指南》doc版

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1、磁芯选择指南 来源:网络 更新时间：2009-12-14 点击数：1高频变压器设计时选择磁芯的两种方法 来源:网络 更新时间：2008-11-58:06:32 点击数：42在高频变压器设计时，首先遇到的问题，便是选择能够满闵杓埔蠛褪褂靡蟮拇判尽?lt;BR>通常可以采取下面介绍的两种方法：面积乘积法和几何尺寸参数法。这两种方法的区别在于：面积乘积法是把导线的电流密度作为设计参数，几何尺寸参数法则是把绕组线圈的损耗，即铜损作为设计参数。1面积乘积法这里讲的面积乘积。是指磁芯的可绕线的窗口面积和磁芯的截面积，这两个面积的乘积。表示形式为WaAe，有些讲义和书本上简写为Ap，单位为。

2、根据法拉第定律，我们有：窗口面积利用情况有：KWα=NAw变压器有初级、次级两个绕组。因此有：KWα=2NAw或0.5KWα=NAw我们知道：Aw=而电流有效值I=Ip得到以下关系式：0.5KWα=即：于是就有如下式：由于：EδIp=Pi又有：Pi=最后得到如下公式：这个公式适用于单端变压器，如正激式和反激式。δ＜0.5，Bm-T,K-0.3～0.4，η-0.8～0.9,J-A/。推挽式的公式则为：半桥式的公式则为：这里的δ＞0.5，例如0.8～0.9。单端变压器如正激式和反激式：Bm=△B=Bs-Br。双端变压器如推挽式、半桥式和桥式：Bm=2Bpk。全桥式公式与推挽式相同，但δ

3、＞0.5，例如0.8～0.9。在J=400A/，K=0.4，η=0.8，δ=0.4（单端变压器），δ=0.8（双端变压器）。公式简化如下：（单端变压器）（推挽式）（半桥式和桥式）2几何尺寸参数法这个方法是把绕组线圈的损耗，即铜损作为设计参数。因此，公式正是由计算绕组线圈的铜损的公式演变而来的。。变压器有两个绕组这里为初级绕组电阻，为次级绕组电阻。由于因此每个绕组各占一半窗口面积，全部绕组线圈的铜损的公式： 来源:网络 更新时间：2008-11-58:06:32 点击数：42变换两个参数的位置，公式变成：初级安匝与次级安匝相等的关系，以及电流有效值同峰值的关系。上式进一步演化成：同理

4、（见面积乘积法）有：将两个式子代入，得出公式：与面积乘积法的形式相一致，公式成为如下形式：此公式适合各种电路形式。Bm取值同面积乘积法。3实际举例单端反激式电路。输出功率Po=34W，输入最小直流电压Vi(min)=230V，输入电流峰值1.18A，占空比=0.25，频率f=68kHz，t=14.7μs，初级电感Lp=716μH，变压器效率η=0.8，电流密度J=400A/cm，Bm=0.11T，K=0.4，Pcu=0.34W。如采用简化公式，要将99改为78。因为原公式中δ=0.4，现在δ=0.25，所以有：两者结果基本一致。EI33磁芯的WaAe=1.47，Kg=0.1358。

5、由此可见，两种方法的结果，选EI33磁芯较合适。EI33磁芯的Wa=1.24，Ae=1.185。下面核算一下，几个绕组是否绕得下。初级绕组Ip=1.18A，Irms=1.18×=0.59A。Aw=0.59/4=0.1475。采用Aw=0.159的导线，其最大直径为0.51mm=0.051cm。占有窗口面积为Wa=65×=0.1691。反馈绕组Ip=1A，Irms=1×=0.5A。Aw=0.5/4=0.125。采用Aw=0.1257的导线，其最大值径为0.46mm=0.046cm。占有窗口面积为Wa=15×=0.0317。次级绕组Io=2A，Irms=Io=2A。Aw=2/4=0.5

6、。双股并绕采用Aw=0.2463的导线，其最大直径为0.63mm=0.063cm。两个绕组占有窗口面积为Wa=(11+5)×(2×0.063)2=0.254。全部绕组占有窗口面积为。占总窗口面积1.24的36.7%。EI33磁芯的骨架，窗口高度16mm，宽度5.3mm。16mm高度要扣除两端各1.5mm，尚剩下13mm长度。初级绕组的导线最大直径为0.51mm，每层可绕13/0.51=25.5匝，65匝要用3层。反馈绕组的导线最大直径为0.46mm，每层可绕13/0.46=28匝，15匝只要用1层。次级绕组的导线最大直径为0.63mm，每层可绕13/0.63=20匝，每层绕11+5

7、匝要用2层。绕组排列下图：初级绕组分成3组绕，各组分别为22、22、21匝。每层厚度0.51mm。次级绕组分成2组绕，每组均为11+5匝。每层厚度0.63mm。反馈绕组只用1层，15匝，层厚度0.46mm。绝缘胶带厚度为0.15mm，共7层。绕组总厚度-1+0.51+0.63+0.51+0.63+0.51+0.46+0.15×7=5.3mm现在核算铜损耗情况。采用同一的平均匝长，等于7.2cm。Aw=0.159、0.1257的导线，单位长度的电阻值分别为0.115Ω/