1 AC-DC 5W 磁参数计算 05/110SO5 负 责 人: 审 核: 批 准: 日 期: 2 第一部分 变压器的设计 一、变压器设计步骤: 由于 XRA05/110S05 是采用反激的电路拓扑结构,故变压器按反激变压器进行设计。具体步骤如下: 1、决定电源参数。 2、计算电路参数。 3、选择磁芯材料。 4、选择磁芯的形状和尺寸。 5、计算变压器匝数、有效气隙电感系数及气隙长度。 6、选择绕组线圈线径。 7、计算变压器损耗和温升。 下面就按上述步骤进行变压器的设计。 二、设计过程: 1、电源参数:(有些参数为指标给定,有些参数从资料查得) 最小交流输入电压值:Vacmin=85 V 最大交流输入电压值:Vacmax=265 V 电网频率:FL=50~440 Hz 变压器工作频率:Fs=60000 Hz 输出电压:Vo=5.1 V 输出电流:Io=1.0 A 输出功率:Po=5.1 W 电源整机效率:η≥0.75 损耗分配因数:Z=0.5 自供电电压:VB=10 V 整流桥的导通时间:tC=0.0032 S 输入电容容量:CIN=10 uF 最大占空比:DNAX=0.47 电流比例因数:KRP=0.65 初、次级之间耐压:≥2500 Vac 2、计算电路参数: 最低直流输入电压:)(72))2/1(2(2(min2minVCtfPVVINCLOacdc=−−=η 3将相关参数代入上式:Vdcmin=72(v) 最高直流输入电压:)(3752maxmaxVVVacdc=×= 计算低端输入时: 原边平均输入直流电流值:)(094.0minAVPIdcOAVG== η 原边峰值电流:[])(3.0)2/(1ADKIIMAXRPAVGP=−= 原边脉动电流:)(19.0AKIIRPPR== 原边有效值电流:)(14.0)3(22AIIIIDIRRPPMAXRMS=+−= 变压器原边电感量:)(5.2)1()2/1(1026m HZfKKIPLSRPRPPOP=+−×−×=ηηη Z 为损耗分配因数,如果Z=1.0 表示所有损耗都在副边,如果Z=0 表示所有的损耗都在原边,在这里取Z=0.5 表示原副边都存在损耗。 3、选择磁芯材料: 铁氧体材料具有电阻率高,高频损耗小的特点,且有多种材料和磁芯规格满足各要求,加之价格较其它材料低廉,是目前在开关电源中应用最为广泛的材料。同时也有饱和磁感应比较低,材质脆,不耐冲击,温度性能差的缺点。 在此次设计中,采用的是用于开关电源变压器及传输高功率器件的MnZn功率铁氧体材料PC40,其初始磁导率为2300±25%,饱和磁通密度为510mT(25℃时)/390mT(100℃时),居里温度为215℃。 选择磁芯材料为铁氧体,PC40。 4、选择磁芯的形状和尺寸: 在这里用面积乘积公式粗选变压器的磁芯形状和尺寸。具体公式如下: 反激变压器工作在第一象限,最高磁密应...