电源仿真变压器设计软件

一、系统简介

海维电源仿真变压器设计软件就是一个专门用于电子线路仿真与设计的工具软件。海维电源仿真变压器设计软件是一个完整的集成化设计环境。用户可以很好地、很方便地把理论知识用计算机仿真真实的再现出来。并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表。

二、系统功能

1.主界面

2.设计向导

点击文件下拉菜单的设计向导，进入向导界面。

选择磁芯型号，材料和供货商，点击下一步。

选择建立变压器还是电感点击下一步。

输入初级和次级线圈数量，点击下一步。

输入工作频率，点击下一步。

输入温升，点击下一步。

输入电流，点击一下步。

输入特性，点击下一步。

输入完设计信息。点击完成。

3.增加按钮

点击编辑下拉菜单的增加按钮，增加按钮。

输入参数，点击下一步。

4.排列电感按钮

点击编辑下拉菜单的排列电感按钮，对电感按钮进行排列。

5.设计信息

点击视图下拉菜单的设计信息，进入界面。

5.1.磁芯

一个核心家庭，可以选择材料和几何的核心屏幕上弹出菜单。使用弹出窗口，您可以浏览整个数据库的核心。每个核心的几何和材料特性显示在屏幕的底部。

5.2.绕线筒

绕组形状单选按钮,用于设置在正方形或圆形线圈是否配置。

5.3.变压器

点击变压器进入变压器设置界面。

5.4.电感

核心和材料选择，可以点击顶部的变压器和电感器选项卡的核心屏幕。

5.5.仿真模型

5.6.选项

5.7.供应商

5.8.电线

一种基于TOP260EN的开关电源设计_张继东

收稿日期:2009-10 基金项目:哈尔滨市科技创新研究专项资金项目(2008RFQXG 108) 作者简介:张继东(1970)),男,硕士,副教授,主要从事大功率电能开关变换的控制和应用的研究。 图1 TOPS w itch -HX E 型封装的内部结构图和引脚排列图 一种基于TOP260EN 的开关电源设计 张继东,秦进平 (黑龙江工程学院电子工程系,黑龙江哈尔滨150050) 摘要:采用PWM 控制器和M OSFET 功率开关一体化的集成控制芯片是新一代开关电源设计的重要特点和趋势。为此,针对超声波发生器辅助电源设计中存在的问题,设计出一种基于TOP260EN 的反激式开关电源。介绍了TOP S w itch -HX 系列芯片的性能特点、内部结构和引脚功能,详细地说明了该电源的设计过程。研制出一台电源,经现场检测,该电源性能良好,满足设计要求。 关键词:TO P260E N;TOPSw itch -HX;电路设计;辅助电源 中图分类号:TM 86;TN 712 文献标识码:B 文章编号:1006-2394(2010)02-0063-04 D esign of the Sw itch Power Supply B ased on TOP260EN Z HANG J-i dong ,Q IN Ji n -p i n g (D epart ment o f E lectron i c Eng i neering ,H e ilong jiang Institute of T echno l ogy ,H arb i n 150050,Chi na) Abst ract :It p s an i m portant character and tendency to i n troduce integ rati n g P WM controller w ith MOSFET po w er -s w itch .I n allusion to the prob le m s ex isti n g in the desi g n of aux iliar y po w er supp l y for ultrason ic generator ,a novel fl y -back s w itch i n g po w er supp ly based on TOP260E N is designed .The perfor m ance characteristics ,i n terna l structure and pi n descriptions o fTOPSw itc h-HX series chips are i n troduced in th is paper .The desi g n o f the po w er supply is particular -l y expla i n ed .The po w er supply is developed .Through field detecti o n ,the po w er supply has good perfor m ance and m eets desi g n requ ire m ents . K ey w ords :TOP260E N;TOPSw itch -HX;circuit design ;aux ili a ry po w er supp l y 1 TOPS w itch -HX 系列芯片介绍 1.1 芯片性能特点 TOPSw itch -H X 系列芯片是美国Po w er I ntegrations 公司最新推出的一组开关电源集成芯片。它将高压功率MOSFET 、P WM 控制器、故障保护电路以及其他控制电路集成到单个C MOS 芯片中,具备过压、欠压、过流、过热保护、远程控制等众多功能。它广泛地应用于中小功率开关电源中,使电源损耗更少、电磁干扰更少、体积更小、效率更高、可靠性更高。1.2 芯片内部结构图和引脚功能 TOPSw itch -H X 封装主要分为Y 封装、E 封装、L 封装、 M 封装、P 和G 封装。现以图1(a)所示的E 封装内部结构图来说明TOPSw itch -HX 系列芯片的结构特点,其主要由以下几部分组成:(1)控制电压源;(2)带隙基 准电压源;(3)频率抖动振荡器;(4)并联调整器/误差

EE型变压器参数及高频变压器计算Word版

我们知道，与一般的电流电压测量不同，磁场强度和磁感应强度的测量都是间接测量。磁场强度通过测量励磁电流后计算得到，磁感应强度是通过测量感应磁通后计算得到，参与计算的样品有效参数Le和Ae将直接与测量结果相关。 磁场强度的计算公式：H = N xI / Le 式中：H为磁场强度，单位为A/m；N为励磁线圈的匝数；I为励磁电流（测量值），单位位A；Le为测试样品的有效磁路长度，单位为m。 磁感应强度计算公式：B = Φ / (N xAe) 式中：B为磁感应强度，单位为Wb/m^2；Φ为感应磁通（测量值），单位为Wb；N为感应线圈的匝数；Ae为测试样品的有效截面积，单位为m^2。 根据样品尺寸计算样品的有效参数Le和Ae，在不同的行业中，计算方法往往不统一，这可能使测试结果缺乏可比性。 在SMTest软磁测量软件中，样品有效参数的计算依照行业标准SJ/T10281。下面以环形样品为例，讲述样品有效磁路长度Le和有效截面积Ae的计算方法。 第一种情况：指定叠片系数Sx，指定样品的外径A、内径B和高度C。 根据SJ/T10281标准，先计算样品的磁芯常数C1和C2，然后根据磁芯常数计算Le和 Ae，这是严格按照标准执行的计算方法。

第二种情况：指定材料密度De和样品质量W，指定样品的外径A、内径B和高度C。 根据SJ/T10281标准，先计算样品的磁芯常数C1和C2，然后根据磁芯常数计算Le和 Ae，并可推算叠片系数Sx，这是另外一种计算方法，与标准有点差别，但计算结果与标准比较接近。 第三种情况：指定材料密度De和样品质量W，指定样品的外径A和内径B，不指定样品的高度。 不按SJ/T10281标准求磁芯常数，而是按平常的数学公式来求Le和Ae。这种计算方法与标准相差较大，只有环形样品才有这种计算方法。

开关电源变压器设计

开关电源变压器设计 1. 前言 2. 变压器设计原则 3. 系统输入规格 4. 变压器设计步骤 4.1选择开关管和输出整流二极管 4.2计算变压器匝比 4.3确定最低输入电压和最大占空比 4.4反激变换器的工作过程分析 4.5计算初级临界电流均值和峰值 4.6计算变压器初级电感量 4.7选择变压器磁芯 4.8计算变压器初级匝数、次级匝数和气隙长度 4.9满载时峰值电流 4.10 最大工作磁芯密度Bmax 4.11 计算变压器初级电流、副边电流的有效值 4.12 计算原边绕组、副边绕组的线径，估算窗口占有率 4.13 计算绕组的铜损 4.14 变压器绕线结构及工艺 5. 实例设计—12WFlyback变压器设计 1. 前言 ◆反激变换器优点： 电路结构简单 成本低廉 容易得到多路输出 应用广泛，比较适合100W以下的小功率电源 ◆设计难点 变压器的工作模式随着输入电压及负载的变化而变化 低输入电压，满载条件下变压器工作在连续电流模式( CCM ) 高输入电压，轻载条件下变压器工作在非连续电流模式( DCM ) 2. 变压器设计原则 ◆温升 安规对变压器温升有严格的规定。Class A的绝对温度不超过90°C； Class B不能超过110°C。因此，温升在规定范围内，是我们设计变压器必须遵循的准则。 ◆成本

开关电源设计中，成本是主要的考虑因素，而变压器又是电源系统的重要组成部分，因此如何将变压器的价格，体积和品质最优化，是开关电源设计者努力的方向。 3. 系统输入规格 输入电压：Vacmin~ Vacmax 输入频率：f L 输出电压：V o 输出电流：I o 工作频率：f S 输出功率：P o 预估效率：η 最大温升：40℃ 4.0变压器设计步骤 4.1选择开关管和输出整流二极管 开关管MOSFET:耐压值为V mos 输出二极管:肖特基二极管 最大反向电压V D 正向导通压降为V F 4.2计算变压器匝比 考虑开关器件电压应力的余量(Typ.=20%) 开关ON：0.8·V D > V in max / N+V o 开关OFF ：0.8·V MOS > N·(V o+V F) + V in max 匝比：N min < N < N max 4.3确定最低输入电压和最大占空比

开关电源变压器参数设计步骤详解

开关电源高频变压器设计步骤 步骤1确定开关电源的基本参数 1交流输入电压最小值u min 2交流输入电压最大值u max 3电网频率F l开关频率f 4输出电压V O（V）：已知 5输出功率P O（W）：已知 6电源效率η：一般取80％ 7损耗分配系数Z：Z表示次级损耗与总损耗的比值，Z=0表示全部损耗发生在初级，Z=1表示发生在次级。一般取Z=0.5 步骤2根据输出要求，选择反馈电路的类型以及反馈电压V FB 步骤3根据u，P O值确定输入滤波电容C IN、直流输入电压最小值V Imin 1令整流桥的响应时间tc=3ms 2根据u，查处C IN值 3得到V imin 确定C IN,V Imin值 u(V)P O(W)比例系数(μF/W)C IN(μF)V Imin(V) 固定输 已知2~3(2~3)×P O≥90 入:100/115 步骤4根据u，确通用输入:85~265已知2~3(2~3)×P O≥90 定V OR、V B 固定输入:230±35已知1P O≥240 1根据u由表查出V OR、V B值

2 由V B 值来选择TVS 步骤5根据Vimin 和V OR 来确定最大占空比 Dmax V OR Dmax= ×100％ V OR +V Imin －V DS(ON) 1设定MOSFET 的导通电压V DS(ON) 2 应在u=umin 时确定Dmax 值，Dmax 随u 升高而减小 步骤6确定初级纹波电流I R 与初级峰值电流I P 的比值K RP ，K RP =I R /I P u(V) K RP 最小值(连续模式)最大值(不连续模式) 固定输入:100/1150.41通用输入:85~2650.441固定输入:230±35 0.6 1 步骤7确定初级波形的参数 ①输入电流的平均值I AVG P O I A VG= ηV Imin ②初级峰值电流I P I A VG I P = (1－0.5K RP )×Dmax ③初级脉动电流I R u(V) 初级感应电压V OR (V)钳位二极管反向击穿电压V B (V) 固定输入:100/115 6090通用输入:85~265135200固定输入:230±35 135 200

变压器的设计实例

摘要：详细介绍了一个带有中间抽头高频大功率变压器设计过程和计算方法，以及要注意问题。根据开关电源变换器性能指标设计出变压器经过在实际电路中测试和验证，效率高、干扰小，表现了优良电气特性。关键词：开关电源变压器；磁芯选择；磁感应强度；趋肤效应；中间抽头 0 引言 随着电子技术和信息技术飞速发展，开关电源SMPS(switch mode power supply)作为各种电子设备、信息设备电源部分，更加要求效率高、成本小、体积小、重量轻、具有可移动性和能够模块化。变压器作为开关电源必不可少磁性元件，对其进行合理优化设计显得非常重要。在高频开关电源设计中，真止难以把握是磁路部分设计，开关电源变压器作为磁路部分核心元件，不但需要满足上述要求，还要求它性能高，对外界干扰小。由于它复杂性，对其设计一、两次往往不容易成功，一般需要多次计算和反复试验。因此，要提高设计效果，设汁者必须有较高理论知识和丰富实践经验。 1 开关电源变换器性能指标 开关电源变换器部分原理图如图1所示。 PCbfans提示请看下图: 其主要技术参数如下： 电路形式半桥式； 整流形式全波整流； 工作频率f=38kHz； 变换器输入直流电压Ui=310V； 1

变换器输出直流电压Ub=14.7V； 输出电流Io=25A； 工作脉冲占空度D=0.25～O.85； 转换效率η≥85％； 变压器允许温升△τ=50℃； 变换器散热方式风冷； 工作环境温度t=45℃～85℃。 2 变压器磁芯选择以及工作磁感应强度确定 2.1 变压器磁芯选择 目前，高频开关电源变压器所用磁芯材料一般有铁氧体、坡莫合金材料、非晶合金和超微晶材料。这些材料中，坡莫合金价格最高，从降低电源产品成本方面来考虑不宜采用。非晶合金和超微晶材料饱和磁感应强度虽然高，但在假定测试频率和整个磁通密度测试范围内，它们呈现铁损最高，因此，受到高功率密度和高效率制约，它们也不宜采用。虽然铁氧体材料损耗比坡莫合金大些，饱和磁感应强度也比非晶合金和超微晶材料低，但铁氧体材料价格便宜，可以做成多种几何形状铁芯。对于大功率、低漏磁变压器设计，用E-E型铁氧体铁芯制成变压器是最符合其要求，而且E-E型铁芯很容易用铁氧体材料制作。所以，综合来考虑，变换器变压器磁芯选择功率铁氧体材料，E-E型。 2.2 工作磁感应强度确定 工作磁感应强度Bm是开关电源变压器设计中一个重要指标，它与磁芯结构形式、材料性能、工作频率及输出功率因素有关关。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。在本设计中，根据特定工作频率、温升、工作环境等因素，把工作磁感应强度定在0.2 T。 3 变压器主要设计参数计算 3.1 变压器计算功率 开关电源变压器工作时对磁芯所需功率容量即为变压器计算功率，其大小取决于变压器输出功率和整流电路形式。变换器输出电路为全波整流，因此 2

高频变压器绕制心得

1：使用专用的变压器设计软件PIXls Designer和PI TRANSFORMER Designer，将需要的参数，如输入电压范围、输出电压要求、偏置电压大小、变压器估计功率、功率因数、额定负载、初级线圈层数、次级线圈匝数等参数输入，PI软件会根据用户输入的参数给出一个合理的变压器参数，然后设计人员就可以根据给出的参数绕制变压器了，软件给出的会有以下参数：初级线圈、反馈线圈、次级线圈的层数、匝数、线经大小、绕制的方向、气隙大小、线圈与线圈之间的胶带的层数、骨架型号、磁芯型号、浸漆要求等。 2：有了这些参数后就可以绕制变压器了，在绕制变压器之前先给骨架的脚编上一个号码，例如我们现在需要绕制一个输入电压是+24V，输出1是+9V，输出2是+15V的变压器，要求2输出端的功率都为1.5W，那么这个变压器的绕制方法如下： 初级线圈的绕制方法：从引脚2开始，使用线径0.19毫米的漆包线绕骨架53圈，估计有两层，绕线应尽量平整。在引脚1结束，绕完后用绝缘胶布裹两层。 偏置线圈的绕制方法：从引脚5开始，使用线径0.13毫米的漆包线绕骨架27圈至引脚4结束，绕完后用绝缘胶布裹两层，再用一层绝缘胶布裹住除了引脚以外的其他所有有线圈露出的地方。 9V端线圈绕制方法：用绝缘胶布裹在7脚与6脚底,使用线径0.35毫米的漆包线，从7脚开始绕20圈至6脚结束，用绝缘胶布裹两层。再用绝缘胶布裹住7脚6脚以外的绕线。 15V端线圈绕制方法：用绝缘胶布裹在 10脚9脚底，使用线径0.19毫米的漆包线，从10脚开始绕34圈到9脚结束，用绝缘胶布裹两层，然后装上两快磁芯,在两磁芯中间放0.3MM 厚的纸（即气隙，大约4层白纸厚度），压平后用胶布把磁芯与骨架裹在一起。（说明绝缘胶布均指4KV绝缘胶） EPC13骨架引脚图如下： 3:测试变压器输出及带负载能力 测试方法: 将绕好的变压器安装在已经实验成功的测试板上,检测电路输出及带负载能力，若输出端和带负载能力正常后方可测试变压器耐压能力。

变压器优化设计软件开发

变压器优化设计软件开发 摘要：本软件编程语言为Visual Basic和C++，编程语言和变压器设计原理相结合。采用分层遗传算法实现变压器的优化设计，并以220kV两圈变压器为实例进行验证，改进的MLGA比单层传统GA成本节省了3.02%，比手工设计方案节约9.48%。开发了10-220kV等级变压器的优化设计软件及界面，实现变压器设计人员由手工计算向计算机软件计算转变。 关键词：Visual Basic；变压器设计原理；分层遗传算法；变压器优化设计 1 概述 变压器优化设计软 件节约设计成本，提高设计质量，缩短产品的开发周期，将人工智能技术、数据库技术应用于设计中去，快速设计其结构方案，进一步提高公司的技术水平、企业形象和在市场中的核心竞争力。研究基于知识工程的计算机集成系统对变压器制造企业在“以市场需求为中心”的激烈竞争中有着很强的应用价值，对我国变电设 备制造企业和国民经济的发展有重要的现实意义[1]。 2 分层遗传算法的原理 本软件采用改进的分层遗传算法进行优化设计，传统的遗传算法是将所有设计优化变量进行编码形成一个向量（染色体），然后由染色体组成一个种群进行进化操作；分层遗传算法的基本思想是将设计优化变量根据工程实际权重或优化先后顺序分类并进行独立编码，放置在不同的层中，每层中可以有多个种群进行并行的遗传操作，因此每个种群可以采用不同的遗传算子、不同的遗传参数，并行的设计。不失一般性，这里以三层遗传优化算法为例，简要介绍分层遗传算法原理[2]。如图1所示。 第一层GA1是控制其他模块的独立遗传算法，第二层GA2和第三层GA3分别由一系列的模块组成，每个模块对应一个子问题，每个子问题对应一个独立的GA，且同一层中的各个模块的编码相同。一个独立的GA可以用以下格式来描述： GA=（PO,PS,IS,FIT,SO,CO,MO） (1)其中PO、PS、IS、FIT，分别表初始种群、种群大小、编码长度以及适应度值，SO、CO、MO分别代表选择、交叉、变异，故分层遗传算法可以用下式描述： GAij=（POij,PSij,ISij,FITij,SOij,COij,MOij） (2) 其中下标i和j表示分层遗传算法第i层第j个模块，GAij表示用独立遗传算法求解第i层第j个模块。由于上层和下层以及同层相邻模块之间的影响，考虑上层和下层之间的影响，GAij可以表示为式(3)。 GAij={POij（GAi-1,j）,PSij（GAi-1,j）,ISij（GAi-1,j）,FITij（GAi-1,j）,SOij （GAi-1,j）,COij（GAi-1,j）,MOij（GAi-1,j）}（3） 如果考虑同层相邻模块的影响则GAij表示为式(4)。 GAij={POij（GAi-1,j,GAi-1,j,GAi-1,j）,PSij（GAi-1,j,GAi,j-1,GAi,j +1）, ISij（GAi-1,j,GAi,j-1,GAi,j +1）,FITij（GAi-1,j,GAi,j-1,GAi,j +1）, SOij（GAi-1,j,GAi,j-1,GAi,j +1）,COij（GAi-1,j,GAi,j-1,GAi,j +1）, MO（GAi-1,j,GAi,j-1,GAi,j +1）}（4）

开关变压器设计软件

PowerEsim是一个免费的基于Web的开关变压器设计软件，提供电源（SMPS）设计，变压器设计，防磁设计，损耗分析，热分析，電源設計，波形分析，平均无故障时间分析，BOM表的建设，深静脉血栓形成的 分析和电源（SMPS）的优化。点击试试PowerEsim（https://www.wendangku.net/doc/4012961715.html,） 开关变压器设计软件 13.1 什么是磁性元件建造器? 磁性元件建造器是一个十分有用的磁性元件设计软件。它是一种工具能让用户透过选择不同的铁氧体磁体,轴装方式和卷绕方法来创造他们自己的磁性元件零件。工程制图会自动地产生,从而减少用户的工作负担。 只要卷绕的数目是相同,所有变压器的构建可以储存和重新使用在电源上。13.2 如何开始使用磁性元件建造器？(没有设计) 点选 "磁性元件建造器" 13.3 界面介绍 (独立工具) 1.选择应用的磁性零件 2.输入应用的操作条件 3.推荐的变压器 4.一般功能

PowerEsim是一个免费的基于Web的开关变压器设计软件，提供电源（SMPS）设计，变压器设计，防磁设计，损耗分析，热分析，電源設計，波形分析，平均无故障时间分析，BOM表的建设，深静脉血栓形成的 分析和电源（SMPS）的优化。点击试试PowerEsim（https://www.wendangku.net/doc/4012961715.html,） 13.3.1 选择应用的磁性零件 点选"磁性元件创造器", 选择应用的磁性零件.開始变压器設計 ?反激式变压器 ?正激式重置 ?正激式变压器 ?有源钳位 ?连续导电式功率因数校正式扼流圈 ?不连续导电式功率因数校正式扼流圈 ?半桥式变压器 ?全桥式变压器 ?推挽式变压器 ?高频功率电感器 ?降/升压式扼流圈 ?升压式扼流圈 ?降压式扼流圈 ?输入扼流圈 ?输出扼流圈 ?共模扼流圈 ?电流变压器 13.3.2 输入应用的操作条件 用户可以点选左面的选框选择交流/直流输入"交流输入" 或"直流输入", 亦可以从本文框输入最大输入和最低输入电压。

反击式开关电源变压器设计

反激式开关电源变压器的设计 反激式变压器是反激开关电源的核心，它决定了反激变换器一系列的重要参数，如占空比D，最大峰值电流，设计反激式变压器，就是要让反激式开关电源工作在一个合理的工作点上。这样可以让其的发热尽量小，对器件的磨损也尽量小。同样的芯片，同样的磁芯，若是变压器设计不合理，则整个开关电源的性能会有很大下降，如损耗会加大，最大输出功率也会有下降，下面我系统的说一下我算变压器的方法。 算变压器，就是要先选定一个工作点，在这个工作点上算，这个是最苛刻的一个点，这个点就是最低的交流输入电压，对应于最大的输出功率。下面我就来算了一个输入85V到265V，输出5V，2A 的电源，开关频率是100KHZ。 第一步就是选定原边感应电压VOR，这个值是由自己来设定的，这个值就决定 了电源的占空比。可能朋友们不理解什么是原边感应电压，是这样的，这要从下面看起，慢慢的来， 这是一个典型的单端反激式开关电源，大家再熟悉不过了，来分析一下一个工作周期，当开关管开通的时候，原边相当于一个电感，电感两端加上电压，其电流值不会突变，而线性的上升，有公式上升了的I=Vs*ton/L,这三项分别是原边输入电压，开关开通时间，和原边电感量．在开关管关断的时候，原边电感放电，电感电流又会下降，同样要尊守上面的公式定律，此时有下降了的Ｉ=VOR*toff/L,这三项分别是原边感应电压，即放电电压，开关管关断时间，和电感量．在经过一个周期后，原边电感电流的值会回到原来，不可能会变，所以，有VS*TON/L=VOR*TOFF/L,，上升了的，等于下降了的，懂吗，好懂吧，上式中可以用Ｄ来代替ＴＯＮ，用１－Ｄ来代替ＴOOF，移项可得，D=VOR/（VOR+VS）。此即是最大占空比了。比如说我设计的这个，我选定感应电压为80V，VS为90V ，则D=80/（*80+90）=0.47 第二步,确实原边电流波形的参数. 原边电流波形有三个参数,平均电流,有效值电流,峰值电流.,首先要知道原边电流的波形,原边电流的波形如下图所示,画的不好,但不要笑啊.这是一个梯形波横向表示时间,纵向表示电流大小,这个波形有三个值,一是平均值,二是有效值,三是其峰值,平均值就是把这个波形的面积再除以其时间.如下面那一条横线所示,首先要确定这个值，这个值是这样算的，电流平均值=输出功率/效率*VS，因为输出功率乘以效率就是输入功率，然后输入功率再除以输入电压就是输入电流，这个就是平均值电流。现在下一步就是求那个电流峰值，尖峰值是多少呢，这个我们自己还要设定一个参数，这个参数就是KRP，所谓KRP，就是指最大脉动电流和

高频变压器绕制心得

高频变压器绕制心得 1：使用专用的变压器设计软件，将需要的参数，如输入电压范围、输出电压要求、偏置电压大小、变压器估计功率、功率因数、额定负载、初级线圈层数、次级线圈匝数等参数输入，PI软件会根据用户输入的参数给出一个合理的变压器参数，然后设计人员就可以根据给出的参数绕制变压器了，软件给出的会有以下参数：初级线圈、反馈线圈、次级线圈的层数、匝数、线经大小、绕制的方向、气隙大小、线圈与线圈之间的胶带的层数、骨架型号、磁芯型号、浸漆要求等。 2：有了这些参数后就可以绕制变压器了，在绕制变压器之前先给骨架的脚编上一个号码，例如我们现在需要绕制一个输入电压是+24V，输出1是+9V，输出2是+15V的变压器，要求2输出端的功率都为1.5W，那么这个变压器的绕制方法如下： 初级线圈的绕制方法：从引脚2开始，使用线径0.19毫米的漆包线绕骨架53圈，估计有两层，绕线应尽量平整。在引脚1结束，绕完后用绝缘胶布裹两层。 偏置线圈的绕制方法：从引脚5开始，使用线径0.13毫米的漆包线绕骨架27圈至引脚4结束，绕完后用绝缘胶布裹两层，再用一层绝缘胶布裹住除了引脚以外的其他所有有线圈露出的地方。 9V端线圈绕制方法：用绝缘胶布裹在7脚与6脚底,使用线径0.35毫米的漆包线，从7脚开始绕20圈至6脚结束，用绝缘胶布裹两层。再用绝缘胶布裹住7脚6脚以外的绕线。 15V端线圈绕制方法：用绝缘胶布裹在10脚9脚底，使用线径0.19毫米的漆包线，从10脚开始绕34圈到9脚结束，用绝缘胶布裹两层，然后装上两快磁芯,在两磁芯中间放0.3MM 厚的纸(即气隙，大约4层白纸厚度)，压平后用胶布把磁芯与骨架裹在一起。(说明绝缘胶布均指4KV绝缘胶，程品科技) 3:测试变压器输出及带负载能力 测试方法: 将绕好的变压器安装在已经实验成功的测试板上,检测电路输出及带负载能力，若输出端和带负载能力正常后方可测试变压器耐压能力。 4: 测试变压器耐压能力. 将变压器耐压测试分为三组,即初级端(1、2脚)，9V端(6、7脚)，15V端(9、10脚)。在其中任意两组端加上3KV交流电压持续20秒时间(线夹夹其中各端任意一脚，也可两脚全夹)，耐压测试仪器报警则该变压器不合格，未报警则合格。程品科技提供

24V电源变压器设计

24V电源变压器是低频变压器. 本文介绍的方法适合50Hz一千瓦以下普通交流变压器的设计. (1) 电源变压器的铁心 它一般采用硅钢片. 硅钢片越薄,功率损耗越小,效果越好.整个铁心是有许多硅钢片叠成的,每片之间要绝缘.买来的硅钢片, 表面有一层不导电的氧化膜, 有足够的绝缘能力.国产小功率变压器常用标准铁心片规格见后续文章. (2) 电源变压器的简易设计 设计一个 变压器,主要是根据电功率选择变压器铁心的截面积,计算初次级各线圈的圈数等.所谓铁心截面积Ｓ是指硅钢片中间舌的标准尺寸ａ和叠加起来的总厚度b的乘积.如果24V电源变压器的初级电压是U1,次级有n个组,各组电压分别是U21,U22,┅,U2n, 各组电流分别是I21,I22,┅,I2n,...计算步骤如下: 第一步,计算次级的功率P2.次级功率等于次级各组功率的和,也就是P2 =U21*I21+U22*I22+┅+U2n*I2n. 第二步, 计算变压器的功率P.算出P2后.考虑到变压器的效率是η,那么初级功率P1=P2/η,η一般在0.8～0.9之间.变压器的功率等于初,次级功率之和的一半,也就是P=(P1+P2)/2 第三步, 查铁心截面积Ｓ.根据变压器功率,由式(2.1)计算出铁心截面积S,并且从国产小功率变压器常用的标准铁心片规格表中选择铁心片规格和叠厚. 第四步, 确定每伏圈数N.根据铁心截面积S和铁心的磁通密度B,由式(2.2)得到初级线圈的每伏圈数N.铁心的B值可以这样选取: 质量优良的硅钢片,取11000高斯;一般硅钢片,取10000高斯;铁片,取7000高斯.考到导线电阻的压降, 次级线圈每伏圈数N'应该比N增加5%～10%,也就是N'在1.05N～1.1N之间选取. 第五步,初次级线圈的计算.初级线圈N1=N*U1.次级线圈N21=N'*U21,N22=N'*U22 ┅,N2 =N'*U2n. 第六步, 查导线直径.根据各线圈的电流大小和选定的电流密度,由式(2.3)可以得到各组线圈的导线直径.一般24V电源变压器的电流密度可以选用3安/毫米2 第七步, 校核. 根据计算结果,算出线圈每层圈数和层数,再算出线圈的大小,看看窗口是否放得下.如果放不下,可以加大一号铁心,如果太空,可以减小一号铁心.采用国家标准GEI铁心,而且舌宽ａ和叠厚ｂ的比在1:1～1:1.7之间, 线圈是放得下的.各参数的计算公式如下: ln(S)=0.498*ln(P)+0.22 ┅(2.1) ln(N)=-0.494*ln(P)-0.317*ln(B)+6.439┅(2.2) ln(D)=0.503*ln(I)-0.221┅(2.3) 变量说明: P: 变压器的功率. 单位: 瓦(W) B: 硅钢片的工作磁通密度. 单位: 高斯(Gs) S: 铁心的截面积. 单位: 平方厘米(cm2） N: 线圈的每伏圈数. 单位: 圈每伏(N/V) I: 使用电流. 单位: 安(A) D: 导线直径. 单位: 毫米(mm) (二)GEI铁心规格

开关电源变压器设计资料完整版

开关电源变压器设计 开关变压器是将DC 电压﹐通过自激励震荡或者IC 它激励间歇震荡形成高频方波﹐通过变压器耦合到次级,整流后达到各种所需DC 电压﹒ 变压器在电路中电磁感应的耦合作用﹐达到初﹒次级绝缘隔离﹐输出实现各种高频电压﹒ 目的﹕减小变压器体积﹐降低成本﹐使设备小形化﹐节约能源﹐提高稳压精度﹒ N 工频变压器与高频变压器的比较﹕ 工频 高频 E ＝4.4f N Ae Bm f=50HZ E ＝4.0f N Ae Bm f=50KHZ N Ae Bm 效率﹕ η=60-80 % (P2／P2+Pm+ P C ) η>90% ((P2／P2+Pm ) 功率因素﹕ Cosψ=0.6-0.7 (系统100W 供电142W) Cosψ>0.90 (系统100W 供电111W) 稳压精度﹕ ΔU%=1% (U20-U2／U20*100) ΔU<0.2% 适配.控制性能﹕ 差 好 体积.重量 大 小

开关变压器主要工作方式 一.隔离方式: 有隔离; 非隔离 (TV&TVM11) 二.激励方式: 自激励; 它激励 (F + & IC) 三.反馈方式: 自反馈; 它反馈 (F- & IC) 四.控制方式: PWM: PFM (T & T ON ) 五.常用电路形式: FLYBACK & FORWARD 一.隔离方式: 二.

开关变压器主要设计参数 静态测试参数: R DC. L. L K. L DC. TR. IR. HI-POT. IV O-P.Cp. Z. Q.……… 动态测试参数: Vi. Io. V o. Ta. U. F D max…………. 材料选择参数 CORE: P. Pc. u i. A L. Ae. Bs……. WIRE: Φ℃. ΦI max. HI-POT…….. BOBBIN: UL94 V--O.( PBT. PHENOLIC. NYLON)………. TAPE: ℃. δh. HI-POT…….. 制程设置要求 P N…(SOL.SPC).PN//PN.PN-PN. S N(SOL.SPC).Φn. M tape:δ&w TAPE:δ&w. V℃……..

开关电源变压器的设计案例

1.单端反激式开关电源变压器设计 链接： https://www.wendangku.net/doc/4012961715.html,/module/forum/forum.php?mod=viewthread&tid=582297& highlight=%E5%BC%80%E5%85%B3%E7%94%B5%E6%BA%90%E5%8F%98%E 5%8E%8B%E5%99%A8 2.开关电源变压器详细设计实例 链接： https://www.wendangku.net/doc/4012961715.html,/module/forum/forum.php?mod=viewthread&tid=581885& highlight=%E5%BC%80%E5%85%B3%E7%94%B5%E6%BA%90%E5%8F%98%E 5%8E%8B%E5%99%A8 3.单端反激开关电源变压器设计总结 https://www.wendangku.net/doc/4012961715.html,/module/forum/forum.php?mod=viewthread&tid=256491& highlight=%E5%BC%80%E5%85%B3%E7%94%B5%E6%BA%90%E5%8F%98%E 5%8E%8B%E5%99%A8 4.开关电源变压器设计+破解过程 https://www.wendangku.net/doc/4012961715.html,/module/forum/forum.php?mod=viewthread&tid=533754& highlight=%E5%BC%80%E5%85%B3%E7%94%B5%E6%BA%90%E5%8F%98%E 5%8E%8B%E5%99%A8 5.开关电源变压器设计教程 https://www.wendangku.net/doc/4012961715.html,/module/forum/forum.php?mod=viewthread&tid=173418& highlight=%E5%BC%80%E5%85%B3%E7%94%B5%E6%BA%90%E5%8F%98%E 5%8E%8B%E5%99%A8 6.浅议开关电源变压器的检测方法 https://www.wendangku.net/doc/4012961715.html,/module/forum/forum.php?mod=viewthread&tid=553265& highlight=%E5%BC%80%E5%85%B3%E7%94%B5%E6%BA%90%E5%8F%98%E 5%8E%8B%E5%99%A8

开关电源变压器设计

开关电源变压器设计 1.前言 2.变压器设计原则 3.系统输入规格 4.变压器设计步骤 4.1 选择开关管和输出整流二极管 4.2 计算变压器匝比 4.3确定最低输入电压和最大占空比 4.4反激变换器的工作过程分析 4.5计算初级临界电流均值和峰值 4.6计算变压器初级电感量 4.7 选择变压器磁芯 4.8 计算变压器初级匝数、次级匝数和气隙长度 4.9 满载时峰值电流 4.10 最大工作磁芯密度Bmax 4.11 计算变压器初级电流、副边电流的有效值 4.12 计算原边绕组、副边绕组的线径，估算窗口占有率 4.13 计算绕组的铜损 4.14 变压器绕线结构及工艺 5. 实例设计—12W Flyback 变压器设计 / 、八— 1.前言 ?反激变换器优点： 电路结构简单 成本低廉 容易得到多路输出 应用广泛，比较适合100W 以下的小功率电源 ?设计难点变压器的工作模式随着输入电压及负载的变化而变化低输入电压，满载条件下变压器工作在连续电流模式高输入电压，轻载条件下变压器工作在非连续电流模式 2.变压器设计原则( CCM ) ( DCM )

?温升 安规对变压器温升有严格的规定。 Class A 的绝对温度不超过 90°C ； Class B 不能超过110°C 。因此，温升在规定范围内，是我们设计变压器必须遵循的准则。 ? 成本 开关电源设计中， 成本是主要的考虑因素， 而变压器又是电源系统的重要组成部分， 因此如何将变 压器的价格，体积和品质最优化，是开关电源设计者努力的方向。 3. 系统输入规格 输入电压： Vacmin~ Vacmax 输入频率： f L 输出电压： V o 输出电流： I o 工作 频率： f S 输出功率： P o 预估效率：n 最大温升：40 °C 4.0 变压器设计步骤 4.1 选择开关管和输出整流二极管 开关管 MOSFET: 耐压值为 V mos 输出二极管 :肖特基二极管 最大反向电压 V D 正向导通压降为 V F 4.2 计算变压器匝比 考虑开关器件电压应力的余量 (Typ.=20%) 开关 ON : 0.8 ? V D > V in max / N + V 。 开关 OFF ： 0.8 ? V MOS > N ? ( V o + V F )+ V in max 匝比 max N min < N < N

工频变压器设计软件与成本计算方法

EI 工频变压器设计的几个问题 中国三江航天集团 黄永吾 工频变压器在被大家称为低频变压器，以示与开关电源用高频变压器有区别。工频变压器在过去传统的电源中大量使用，而这些电源的稳定方式又是采用线性调节的，所以那些传统的电源又被称为线性电源 工频变压器的原理非常简单，理论上推导出相关计算式也不复杂，所以大家形成了看法：太简单了，就那三、四个计算公式，没什么可研究的。设计时只要根据那些简单的公式，立马成功。掌握了电压高了拆掉几圈，电压低了加几圈，空载电流大了，适当增加初级圈数，也觉的低工频变压器的非常简单。 我认为上面的认识既有可取之处，也有值得研究的地方。可取之处：根据计算式或自己打样，可以很快就得出结果，解决了问题；加上有六七年以上得实际工作经验，可说是在某单位得心应手，鹤立鸡群。值得研究的地方是：你是否了解自己设计出的产品性能？设计合理吗？设计优化过吗？经济性如何？ 过去电源变压器的设计由电子部牵头组织专家学者成立变压器工作组，编写典型计算免费发放各单位，作为计算依据，每个单位都有自己的变压器设计人员,由于有了参数表的存在，各厂设计出来的变压器各参数基本一致，连圈数和线径都可能一一模一样。验收的规则也是统一到变压器总技术条件上来。改革开放以后国营企业的变压器设计人员，除极少数外，下海的不多。典型计算资料本不可多得，要按失密论处。加上典型计算是原苏联的一套铁心规格与现行得EI 铁心片规格不符，无参照价值。目前基本上是采用师傅带徒第的方式带出来一大批变压器工程人员。。与过去不同现有的工程技术人员大都是自己打样，由于工频变压器市场广泛，小单子很多。而这些单子很多是从关系接来的。不十分计较价格，因此理论水平一般，实际经验丰富的工程技术人员大有人在。 从设计角度来看师师傅带徒第的方式带出来一大批变压器工程人员，他门的设计风格各不相同。 A. 根据功率选铁芯规格就是个很繁杂的问题，因为涉及的因素比较多，有以下几种 方法 1． 采用下面的半经验公式去选取： )1(---?=P K A fe 式中A fe --铁心有效截面积cm 2 K--- 系数 P —变压器输出功率 w 定下A fe 后，然后进行其它的计算。这确实是一种实用的方法，但也要认识到，这也是一种简化了的设计方法，大多数情况下存在着浪费。这种设计方法对业余爱好者来说用不着讨论(只是偶尔设计一个变压器自己用)，但对企业来说，值得讨论，产品中大批量采用这种设计时，体现的是降低了经济效益。 2． 也可采用下面的半经验公式去选取： )2(---?=?P K A A w fe 式中A fe --铁心有效截面积cm 2 A w --铁心窗口面积cm 2 K--- 系数 P —变压器输出功率 w 此公式要较前一公式精确一些，起码考虑了铁心窗口的存在。 3． 由理论计算推导的公式 a. 由温升推导的公式 cu fe A A J B f P ?????=0222.0 b. 由电压调整率决定时，计算式为：

常用变压器设计软件选型评估

常用变压器设计软件选型评估 目前，变压器行业常用图纸设计软件主要是二维工程图软件，随着工业和电子信息业的飞速发展和深度融合，越来越多的三维设计软件进入变压器设计领域，实现实体建模、运动仿真、有限元分析、优化设计等功能，由于三维设计的基本原理与生产实践非常相近，因此将会代替二维设计软件而成为设计研发的主要手段。 1、国内外设计软件分类 高端产品 NX 美国Siemens PLM Software公司 PRO/E 美国PTC公司 CATIA 法国DASSAULT公司 中端产品 SOLID EDGE 美国Siemens PLM Software公司 SOLID WORKS 法国DASSAULT公司 INVENTOR 美国AUTODESK公司 高端产品 CATIA是法国达索公司的产品开发旗舰解决方案。作为PLM协同解决方案的一个重要组成部分，它可以帮助制造厂商设计他们未来的产品，并支持从项目前阶段、具体的设计、分析、模拟、组装到维护在内的全部工业设计流程。 PRO/E，Pro/Engineer操作软件是美国参数技术公司(PTC)旗下的CAD/CAM/CAE一体化的三维软件，在全球占有一定比例的客户。Pro/Engineer软件以参数化著称，是参数化技术的最早应用者，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位。采用了模块方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。 NX是美国Siemens PLM Software公司的产品，集成了CAD、CAM、CAE和PDM应用程序，使公司可以减少浪费、提高质量、缩短产品周期和提供更富创新性的产品，从而使整个产品开发流程发生质的变革。NX是业界唯一能够处理产品开发过程中的各个方面的一体化解决方案，包括从概念构思到制造的所有环节。NX涵盖了产品设计、制造和仿真的完整开发流程。 中端产品

高频变压器电路的波形参数分析

高频变压器电路的波形参数分析 引言 AP表示磁心有效截面积与窗口面积的乘积。 计算公式为 式中，AP的单位是cm4；Aw为磁心可绕导线的窗口面积( cm2) Ae为磁心有效截面积( cm2)，Ae≈Sj=CD，Sj 为磁心几何尺寸的截面积，C为舌宽，D为磁心厚度。根据计算出的AP值，即可查表找出所需磁心型号。下面介绍将AP法用于开关电源高频变压器设计时的公式推导及验证方法。 1 高频变压器电路的波形参数分析 开关电源的电压及电流波形比较复杂，既有输入正弦波、半波或全波整流波，又有矩形波( PWM波形) 、锯齿波( 不连续电流模式的一次侧电流波形) 、梯形波( 连续电流模式的一次侧电流波形) 等。高频变压器电路中有3个波形参数：波形系数( Kf) ，波形因数(kf) ，波峰因数(kP)。 1)波形系数Kf 为便于分析，在不考虑铜损的情况下给高频变压器的输入端施加交变的正弦波电流，在一次、二次绕组中就会产生感应电动势e。根据法拉第电磁感应定律，e=dΦ／dt =d( NABsinωt ) ／dt = NABoωcosωt其中N为绕组匝数，A为变压器磁心的截面积，B为交变电流产生的磁感应强度，角频率ω=2Πf 。正弦波的电压有效值为 在开关电源中定义正弦波的波形系数Kf=√2*Π=4.44利用傅里叶级数不难求出方波的波形系数。 2)波形因数kf

为便于对方波、矩形波、三角波、锯齿波、梯形波等周期性非正弦波形进行分析，需要引入波形因数的概念。在电子测量领域定义的波形因数与开关电源波形系数的定义有所不同，它表示有效值电压 压(URMS) 与平均值电压之比，为便于和Kf区分，这里用小写的kf表示，有公式 以正弦波为例， 这表明，Kf=4kf，二者相差4倍。 开关电源6种常见波形的参数见表1。因方波和梯形波的平均值为零，故改用电压均绝值期，占空比D=t／T。 2 用AP法( 面积乘积法) 选择磁心的公式推导 令一次绕组的有效值电压为U1，一次绕组的匝数为NP，所选磁心的交流磁通密度为BAC，磁通量为Φ，开关周期为T，开关频率为f,一次侧电流的波形系数为Kf，磁心有效截面积为Ae ( 单位是cm2)，有关系式 考虑Kf=4kf关系式之后，可推导出 同理，设二次绕组的有效值电压为US，二次绕组的匝数为NS，可得 设绕组的电流密度为（单位是A/cm2) ，导线的截面积为S=I／J。令高频变压器的窗口面积利用系数为KW，一次、二次绕组的有效值电流分别为I1、I2，绕组面积被完全利用时 即