设计中实现,而趋肤效应影响则作为选择导线规格的条件之一。21变压器设计的基本原则在给定的设计条件下磁感应强度B和电流密度J是进行变压器设计时必须计算的参数。当电路主拓扑结构、工作频率、磁芯尺寸给出后,变压器的功率P与B和J的乘积成正比,即P∝BJ。当变压器尺寸一定时,B和J选得高一些,则某一给定的磁芯可以输出更大的功率;反之,为了得到某一给定的输出功率,B和J选得高一些,变压器的尺寸就可以小一些,因而可减小体积,减轻重量。但是,B和J的提高受到电性能各项技术要求的制约。例如,若B过大,激磁电流过大,造成波形畸变严重,会影响电路安全工作并导致输出纹波增加。若J很大,铜损增大,温升将会超过规定值。因此,在确定磁感应强度和电流密度时,应把对电性能要求和经济设计结合起来考虑。22各绕组匝数的计算方法正激变换器中的变压器的磁芯是单向激磁,要求磁芯有大的脉冲磁感应增量。变压器初级工作时,次级也同时工作。1计算次级绕组峰值电流IP2变压器次级绕组的峰值电流IP2等于高频开关电源的直流输出电流Io,即
式中:D是正激变换器最大占空比。3计算初级绕组电压幅值Up1Up1Ui
-ΔU1(3)式中:Ui
是变压器输入直流电压(V);ΔU1是变压器初级绕组电阻压降和开关管导通压降之和(V)。4)计算次级绕组电压幅值
式中:Uo是变压器次级负载直流电压(V);ΔU2是变压器次级绕组电阻压降和整流管压降之和(V)。5计算初级电流有效值I1忽略励磁电流等影响因素,初级电流有效值I1按单向脉冲方波的波形来计算:
6计算去磁绕组电流有效值IH去磁绕组电流约与磁化电流相同,约为初级电流有效值的5%~10%,即
f8确定磁芯尺寸7首先确定铜耗因子Z,Z的表达式为
式中:τ是环境温度(℃);Δτ是变压器温升(℃)。然后计算脉冲磁感应增量ΔBm,ΔBmKBBm(10)式中:KB是磁感应强度系数;Bm是磁芯材料最大工作磁感应强度(T)。对于R2K铁氧体磁芯,最大工作磁感应强度是03T。磁感应强度系数KB可以从图2所示的磁感应强度系数曲线图得出,它取决于输出功率P2(W),工作频率f(kHz)和变压器平均温升Δτ(℃)。
变压器所需磁芯结构常数Y由下式确定
式中:Y是变压器所需磁芯结构常数(cm5);2q是单位散热表面功耗(Wcm)q可以从温升和q值关系曲线中得出,,如果环境温度为25℃,变压器温升为50℃,对应的q值为006。计算出Y之后,选择磁芯结构常数Yc≥Y的磁芯,然后从磁芯生产厂商提供r