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网络教育学院 《可编程控制器》大作业 题 目： 开关电源变压器的设计方法 学习中心：浙江建设职业技术学院奥鹏学习中心 层 次： 高中起点专科 专 业： 电力系统自动化技术 年 级： 12 年 春季 学 号： 121213128855 学生姓名： 大工13春《电源技术》大作业 题目一：开关电源变压器的设计方法 总 则：对开关电源变压器的设计要求及方法进行论述。 撰写要求： （1）介绍高频开关变压器的特点和基本参数。 （2）介绍高频开关变压器的设计内容。 （3）论述高频开关电源变压器的具体设计方法。 （4）总结（需要说明的问题）。 我们以输出功率为5瓦以下的开关电源为例，讲解一下开关电源变压器的设计。 1?电气要求： ?输入电压：AC 90-264V/50-60HZ ?输出电压：5±0.2 V ?输出电流：1A 2?设计流程介绍：2.1?线路图如下：??说明：W1，W3是做屏蔽用的，对EMI有作用；Np是初级线圈(主线圈)；Nb是辅助线圈；Ns次级线圈（二次侧圈数）。2.2?变压器计算: 2.2.1?变压器的参数说明: 依据变压器计算公式??? ?B(max)?=?铁心饱合的磁通密度(Gauss)(?Lp?=?一次侧电感值(uH)(?Ip?=?一次侧峰值电流(A)(?Np?=?一次侧(主线圈)圈数(?Ae?=?铁心截面积(cm2)(?B(max)( 依铁心的材质及本身的温度来决定，以浙江东磁公司的DMR40为例，100℃时的B(max)为4000 Gauss，设计时应考虑零件误差，所以一般取3000~3600 Gauss之间，若所设计的power为Adapter(有外壳)则应取3000 Gauss左右，以避免铁心因高温而饱合，一般而言铁心的尺寸越大，Ae越高，所以可以做较大瓦数的Power。 2.2.2?决定占空比:由以下公式可决定占空比 ，占空比的设计一般以50%为基准，占空比若超过50%易导致振荡的发生。?? ?NS = 二次侧圈数(?NP = 一次侧圈数(?Vo = 输出电压(?VD=( 二极管顺向电压?Vin(min) = 滤波电容上的最小电压值(?D( =占空比2.2.3?决定Pout，Ip，Lp，Nps，Np，Ns值:Pout=V2 x Iout x 120%V2=Vout + Vd + Vt?? 因为I1p是峰峰值，如下图：? 所以? ???? Lp= ?? 简化后?? Lp= ?????Nps=??? ?Ip = 一次侧峰值电流(?I1p = 一次侧尖峰电流值(?Pout =( 输出瓦数?Vd=开关二级关的正向压降一般为0.55V(?Vt=输出滤波线圈的压降，一般取0.2V(? 开关变压器的转换效率(?( PWM震荡频率?Nps次级与初级的匝比(?Np初级线圈圈数，Ns次级线圈圈数( 2.2.4?决定变压器线径及线数:当变压器决定后，变压器的Bobbin即可决定，依据Bobbin的槽宽，可决定变压器的线径及线数，亦可计算出线径的电流密度，电流密度一般以6A/mm2为参考，电流密度对变压器的设计而言，只能当做参考值，最终应以温升记录为准。 2.2.5?决定辅助电源的圈数:依据变压器的圈比关系，可决定辅助电源的圈数及电压。? 2.2.6?变压器参数计算:?输出瓦数10W(5V/2A)，Core =( EE-19，可绕面积(槽宽)=57mm，Margin Tape = 2.8mm(每边)，剩余可绕面积=4.4mm，Ae=52?假设fT = 45( KHz ，Vin(min)=90V， =0.7， ?计算式:(?决定占空比:(????????????????????????? 假定D=0.48，f=45k?计算Pout，Ip，Lp值:(????????? V2=Vout + Vd + Vt??????????? =5+0.55+0.2=5.75Pout=V2 x Iout x 120%????????????? =5.75 x 2 x 1.2 =13.8W??????????? = =0.69A???????????????????