3.3V10A通信开关电源的设计毕业论文(6)(7)

它与磁芯结构形式、材料性能、工作频率及输出功率的因素有关关。若工作磁感应强度选择太低，则变压器体积重量增加，匝数增加，分布参数性能恶化；若工作磁感应强度选择过高，则变压器温升高，磁芯容易饱和，工作状态不稳定。一般情况下，开关电源变压器的Bm值应选在比饱和磁通密度Bs低一些，对于铁氧体材料，工作磁感应强度选取一般在0.16T到0.3T之间。设计中，根据特定的工作频率、温升、工作环境等因素，把工作磁感应强度定在0.2 T。 3．变压器的计算功率

开关电源变压器工作时对磁芯所需的功率容量即为变压器的计算功率，其大小取决于变压器的输出功率和整流电路的形式。变换器输出电路为全波整流，因此

Pin?Po/?n (3-22)

式中：Pin为变压器的计算功率，单位为W。 ： Pon为变压器的输出功率，单位为W。 4．磁芯设计输出能力的确定

磁芯材料确定后，磁芯面积的乘积反映了变压器输出功率的能力。其磁芯面积为

Ap?AeAw (3-23)

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?1.P1in?Ap??1??BmfK??

1.1431K?KPKuKt （3-24）

式中： Ap为磁芯截面积乘积，单位为cm4； Ae为磁芯截面积，单位为cm2； Aw为磁芯窗口截面积，单位为cm2； ?Bm为磁芯工作磁感应强度，单位为T； K1 为拓扑系数

K?KpK t (3-25) uK1 这里Kp取0.4 Ku=0.4 Kt=0.71K1=0.114 5．绕组匝数的计算

因为变换器的电路形式为正激式，所以变压器的初级绕组匝数：

Np?Vin(miDnm)axAe?Bmf (3-26)

6．导线线径的计算

绕组的导线大小根据变压器各绕组的工作电流和电流密度来确定。另外，若变压器的工作频率超过50 kHz，还需要考虑电流集肤效应的影响，导线直径应小于两倍的穿透深度。

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D?2?，??75/f (3-27)

7．电流密度

J?K?0.1jAp 2 3.2.2变压器的参数计算 1．Vo与Vin的关系 根据伏秒积平衡：

(NsNVin?Vo)DT?Vo(1?D)T p

VNso?NDVi n p

2．变压器的AP公式

NsV ?iNin?VopL?LDT?VoL(1?DT) （1）从电磁感应定律：

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(3-28)

(3-29) (3-30) (3-31)

E?Vin?d?Npd?NpAedB (3-32) ??dtdtdt

NVindtp?A edBdt?Ton?DT，dB??B

NinDTp?VA e?B

（2）从窗口，温升，KuAwKp Ku-填充系数 Aw-窗口的面积 Kp-原边的面积系数

AwKpKu?NIprmspJ

NAwKpKuJp?I prms

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(3-33)

(3-34)

(3-35) (3-36)

(3-37)

AwKpKuJVinD? (3-38) Ae?BfIprms ADmsP?AeA?VinIprw?BfK pKuJ 令D?0.5，Iin(awg)?KtIprms

Kt-均方根电流系数

温升360C，J?450?104A?0.125pAm2 AinIINp?V2?BfKK4?0.1254（m4） pKut450?10ApmK'?KpKuK t 叫拓扑系数 APin?104p?2?BfK'450?104A?0.1254（cm4） pm APin?104p?()1.12?BfK'450cm43?(411.1Pin1.?BfK') 1 4 3 23

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