电源设计 － 功率变压器

  　 　 　 　 　 　
输入数据 Nm= 0.084 　 最小次级到主级匝比 　 　
  Vbn= 407 Vdc 额定平均输出直流电压 　 　
  Vbx= 450 Vdc 最大输出电压 　 　
  Vt= 2.84 V 桥开关的最大电压降 　 　
  fdc= 180 kHz 直流/直流变换器的开关频率 　 　
  tdc= 5.56 us 直流/直流变换器的开关周期 　 　
  Impk= 2.1 A 峰值磁化电流 　 　
  Ddcn= 86.8 % 额定直流/直流占空比 　 　
  Iprrms= 7.6 Arms 变压器主级的RMS电流 　 　
  Iscrms= 45.1 Arms 变压器次级的RMS电流 等于端到端的Idc 　
  Ioutn= 90.00 Adc 额定输出电流 　 　
  ks= 1 　 中间抽头为1,电流倍增器为2 　 　
  Icd= 6.0 A/mm2 电流密度 　 　
  Smp= 3.7 mm 主级/高频绕组的安全裕度，毫米 　 　
  Sms= 3.1 mm 次级/低频绕组的安全裕度，毫米 　 　
  Whm= 8.5 mm 最小绕组高度，毫米 E55/28/21 　
  Wwm= 33.5 mm 最小绕组宽度，毫米 E55/28/21 　
  Ht= 21.0 mm 磁芯高度或“C”的尺寸 E55/28/21 　
  Ltm= 88.5 mm 最小匝长 E55/28/21 　
  le= 124.0 mm 磁路长度 E55/28/21 　
  Ae= 353 mm2 磁芯有效面积 E55/28/21 　
  Am= 345 mm2 磁芯最小面积 E55/28/21 　
  Vm= 44,000 mm3 磁芯体积 E55/28/21 　
  ur= 1,800 　 u, 无气隙磁芯，无直流偏置 3F3 　
  Bmax= 0.30 T 最大磁通密度@130℃ 3F3 　
  uh= 99.5 % 感应系数 @ Hpk 3F3 　
  nctr= 1 　 磁芯的片数 　 　
  　 　 　 　 　 　
中间数据 Ltm= 88.5 mm 最小匝长，nctr片 　 　
Ltn= 106.8 mm 平均匝长，nctr片 E55/28/21 　
  Aet= 353 mm2 磁芯面积，有效值，nctr片 E55/28/21 　
  Amt= 345 mm2 磁芯面积，最小值，nctr片 E55/28/21 　
  Vmt= 44,000 mm3 磁芯体积，nctr片 　 　
  Vc= 31,214 mm3 铜体积 　 　
  Vt= 75,214 mm3 总变压器体积 E55/28/21 　
  ALc= 10.0 nH/T2 AL, 主绕组 　 　
  ALo= 6,439 nH/T2 AL, 无气隙磁芯，无直流偏置 E55/28/21-3F3 　
  ALot= 6,439 nH/T2 AL,

无气隙磁芯，无直流偏置, nctr片

 　 　
  Llk= 　 uH 主级漏感 　 　
  Cpri= 230 pF 主级电容 　 　
  　 　 　 　 　 　
输出数据 Npmin= 6.0 　 主级最小圈数 　 　
  Np= 12.0 　 选定的主级圈数 > 2 x Npmin 　
  Nsc= 1.0 　 计算的次级圈数 　 　
  Ns= 1.0 　 选定的次级圈数 2 x Ns 端到端 　
  Bpk= 0.12 T 稳态下实际的峰值磁通密度 OK 　
  kw= 1 　 4部分为1,8部分为2 4 部分绕组 　
  N= 0.0833 　 实际的匝比 　 　
  Lm= 461 uH 磁化电感 　 　
  Idcpk= 1.6 A 最大直流电流 　 　
  AL= 3,202 nH/T2 磁芯Al, 无气隙, 偏置 @ Hpk 　 　
  Gap0= 0.04 mm 磁芯气隙，无叉指效应 x 2 　
  Gap= 0.04 mm 磁芯气隙，接近于实际情况 　 　
  dB= 116 mT B的半峰峰范围 　 　
  　 　 　 　 　 　
  　 　 　 　 　 　
  功率变压器功耗 　 　 　
  　 　 　 　 　 　
中间数据 Pcld= 251 mW/cm3 Philips Ferrite 3F3材料 　 　
Dpenm= 0.188 mm 穿透深度, mm 　 　
  Dpen= 7.4 mil 穿透深度, mil 　 　
  Smp= 147 mil 主级安全裕度, mil 　 　
  Sms= 122 mil 次级安全裕度, mil 　 　
  Ww= 1.319 inch 可用的绕组宽度 　 　
  Ltn= 4.204 inch 平均匝长 　 　
  Wp= 1.025 inch 主绕组宽度 　 　
  kfr= 1 　 铜带为1, 圆导线为2 　 　
  Cs= 4.0 mil 铜带厚度 　 　
  Dp= 1.9 mil 需要的电流密度所需的主级厚度 　 　
  　 5.0 　 　 　 　
  Dpc= 4.0 mil 铜厚度 　 　
  Qp= 0.54 　 主级每曾的厚度/深度 　 　
  Pp= 6.0 　 主级每个绕组的层数 　 　
  Frp= 1.34 　 主级的Rac/Rdc之比 　 　
  Ap= 2.65 mm2 主级横截面积 　 　
  Ws= 1.075 inch 次级绕组宽度 　 　
  Ds= 10.8 mil 电流密度需要的次级厚度 　 　
  Dsc= 20.0 mil 选定的次级厚度 　 　
  Qs= 2.71 　 次级的层厚度和穿透深度 　 　
  Pbs= 1.0 　 次级每绕组的层数 　 　
  Frs= 2.71 　 次级Rac/Rdc比 　 　
  As= 13.9 mm2 次级横截面积 　 　
  Wff= 53.8 % 绕组高度，填充系数 　 　
  Tc= 125.0 ℃ 实际的铜温 　 　
  　 　 　 　 　 　
输出数据 Ptcrl= 11.0 W 磁芯功耗, 3F3 　 　
  Pgap= 0.0 W 气隙有关功耗 　 　
  Rdcp= 12.1 mOhm 主级直流阻抗 　 　
  Racp= 16.2 mOhm 主级交流阻抗 　 　
  Rdcs= 0.4 mOhm 次级直流阻抗 端到端 　
  Racs= 1.0 mOhm 次级交流阻抗 　 　
  Ptpl= 0.9 W 主级铜损 　 　
  Ptsl= 2.9 W 次级铜损 　 　
  Ttcu= 3.8 W 总的铜损 　 　
  Pttl= 14.9 W 功率变压器总功耗 　 　
  Rth= 4.1 ℃/W Rth, 环形，开口，自然对流 　 　
  dT3= 61 ℃ 磁芯温升, 3F3 　 　
  　 　 　 　 　 　
  　 　 　 　 　 　
主次级的互感系数假设为1. 　 　
  　 　 　 　 　 　
我们建议使用H(180℃)级的功率磁性元件（升压电感，功率变压器和输出电感）。 　
  　 　 　 　 　 　
铁氧体磁芯(Philips 3F3, Magnetics R, Siemens N87): 　 　
居里温度: 200℃. 　 　 　
饱和磁通密度: 0.33@100℃, 0.30@130℃, 0.27@160℃. 　 　
磁芯功耗计算中的工作磁芯温度假设为100℃ 。 　 　
在80-90℃有最小功耗。 　 　 　 　
最大的磁芯工作温度应小于160℃ (Tc=200℃-40℃的裕度). 　 　
  　 　 　 　 　 　
磁芯功耗的计算公式的精度±10%。 　 　
温升计算公式的精度为±30%。 　 　
  　 　 　 　 　 　
温升为自然对流条件下的。 　 　
对于强制（风冷）冷却条件下的温升为1/2到1/3, 取决于气流。 　 　
  　 　 　 　 　 　
  　 　 　 　 　 　
  　 　 　 　 　 　
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