五、DC/DC變換器主電路參數(shù)設(shè)計(jì)以隔離式DC/DC變換器為例,首先要確定樣機(jī)主要參數(shù)要求,如輸入電壓(變化范圍)、輸出電壓、輸出電壓紋波、輸出電流、開(kāi)關(guān)頻率、效率等。1主變壓器設(shè)計(jì)髙頻功率變壓器是設(shè)計(jì)一款隔離式變換器為重要的元件之一,具有傳送能量、變換電壓和隔離三大作用,許多其他主電路參數(shù)的設(shè)計(jì)都依賴(lài)于變壓器的參數(shù),變壓器設(shè)計(jì)的好壞將直接影響變換器的體積、效率和可靠性等性能。常用的變頻變壓器設(shè)計(jì)方法有兩種:AP法和KG法。所謂AP法是指先計(jì)算出磁芯的窗口面積AW和磁芯的有效截面積Ae的乘積AP,ap代BIAO了磁芯的體積和可能轉(zhuǎn)換的功率,根據(jù)AP選擇磁芯。AP法是求出磁心的幾何參數(shù),再根據(jù)幾何參數(shù)選擇磁芯。本設(shè)計(jì)采用AP法。1)選擇磁芯每種材料的磁芯都有一個(gè)允許的磁通密度變化量△B,采用的磁芯材料△B越大,變壓器的繞組膽數(shù)越少,則變壓器繞組的通流能力越強(qiáng)。然而,過(guò)大的△B極易造成變壓器的磁芯發(fā)生飽和。由磁芯的磁滯回線可見(jiàn),允許的磁通密度變化量△B應(yīng)為飽和磁通的2倍。通常來(lái)說(shuō),選擇△B時(shí)應(yīng)留有一定的裕量,以防止變壓器磁芯飽和的發(fā)生。先計(jì)算變壓器的視在功率。設(shè)變壓器的功率傳輸效率η=,輸出電壓紋波為輸出電壓,1%。26. 電感器在電力系統(tǒng)中用于變壓器和發(fā)電機(jī)的能量傳輸和保護(hù)。北京色環(huán)電感器廠家現(xiàn)貨
電抗器也叫電感器,一個(gè)導(dǎo)體通電時(shí)就會(huì)在其所占據(jù)的一定空間范圍產(chǎn)生磁場(chǎng),所以所有能載流的電導(dǎo)體都有一般意義上的感性。電抗分為感抗和容抗,比較科學(xué)的歸類(lèi)是感抗器(電感器)和容抗器(電容器)統(tǒng)稱(chēng)為電抗器,然而由于過(guò)去先有了電感器,并且被稱(chēng)為電抗器,所以現(xiàn)在人們所說(shuō)的電容器就是容抗器,而電抗器專(zhuān)指電感器。電抗器的有許多不同種類(lèi),通電長(zhǎng)直導(dǎo)體的電感較小,所產(chǎn)生的磁場(chǎng)不強(qiáng),因此實(shí)際的電抗器是導(dǎo)線繞成螺線管形式,稱(chēng)空心電抗器;有時(shí)為了讓這只螺線管具有更大的電感,便在螺線管中插入鐵心,稱(chēng)鐵心電抗器,除此職位根據(jù)串聯(lián)和并聯(lián)的不同也可以分為同種類(lèi)。凡能產(chǎn)生電感作用的元件統(tǒng)稱(chēng)為電感器。通常電感器都是由線圈構(gòu)成,所以又稱(chēng)為電感線圈。在交流電路中,電感線圈有阻礙交流通過(guò)的能力,而對(duì)直流卻不起作用(除線圈本身的直流電阻外)。所以電感線圈可以在交流電路中作阻流、降壓、交連耦合以及負(fù)載用。當(dāng)電感和電容配合時(shí),可以作調(diào)諧、濾波、選頻、退耦等用。電感線圈是組成電路的基本元件之一。分類(lèi):電感線圈的種類(lèi)很多,按電感的形式分,有固定電感線圈和可變電感線圈;按導(dǎo)磁體性質(zhì)分,有空氣芯線圈和磁芯線圈;按工作性質(zhì)分。北京色環(huán)電感器廠家現(xiàn)貨7. 電感器的骨架通常由磁性材料制成,如鐵芯。
一種小型平面變壓器/電感器的設(shè)計(jì)詳細(xì)介紹1.引言隨著電子信息技術(shù)的飛躍發(fā)展,各種電子設(shè)備已步入SMT(Surfacemountingtechnology)時(shí)代,電子設(shè)備越來(lái)越要求輕、薄、小型化。傳統(tǒng)的功率型電子變壓器、電感器雖然在電子管、分立式晶體管時(shí)代起過(guò)重要作用,而在模塊化電子設(shè)備中,因體積過(guò)大而無(wú)法應(yīng)用,如何研制出小型平面電子變壓器、電感器是目前設(shè)計(jì)人員關(guān)注的熱點(diǎn)。本文闡述了采用多層印制板制造技術(shù)、數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)、表面涂覆技術(shù)和利用高頻低損耗鐵氧體磁芯設(shè)計(jì)和制造了230kHz、達(dá)120W的小型平面變壓器和20A、10μH的大電流濾波電感器。2.電路形式和變壓器、電感器的技術(shù)指標(biāo)圖1為有源箝位/復(fù)位單端正激變換器的主電路。該電路具有零電壓轉(zhuǎn)換功能,有利于提高效率和降低EMI/RFI。該電路由VQ2、VD2和Ccl組成箝位電路,為漏感L1及勵(lì)磁電感Lm的儲(chǔ)能轉(zhuǎn)移提供一個(gè)低阻工作通路,VQ2導(dǎo)通后Ccl繼續(xù)被充電,箝位電路電流以諧振方式減小。因整流管VD1截止,L1與Lm呈串聯(lián)連結(jié),諧振頻率由L1、Lm及Ccl決定,故對(duì)變壓器初級(jí)有一定的電感量要求。另外,該電路VQ1截止后,變壓器繞組電壓極性反轉(zhuǎn),Ca被充電,充電過(guò)程中,磁化電流逐漸減小,通過(guò)適當(dāng)選取參數(shù)。
我們經(jīng)過(guò)反復(fù)比較和計(jì)算,選擇了PQ40型磁芯,并磨制成我們需要的尺寸。如圖3,其AP值為。繞組(1)初級(jí)匝數(shù)計(jì)算式中Up1為變壓器輸入電壓的小幅值230V,△B為增量磁感應(yīng)強(qiáng)度,α為工作比,Sc為磁芯截面積。將以上數(shù)據(jù)代入計(jì)算得W1=。(2)次級(jí)匝數(shù)計(jì)算式中:Up2為次級(jí)繞組電壓幅值,,Uo為輸出電壓5V?!鱑2為整流管壓降及線路壓降,取,Up2=,W2=。將匝數(shù)調(diào)整為整數(shù)后W1=15匝W2=1匝繞組電流忽略激磁電流等,初、次級(jí)電流有效值按單向脈沖方波計(jì)算,各繞組形式及溫升鑒于初級(jí)繞組電流有效值為,每層為,上下各4層并聯(lián),然后各,如圖4。初次繞組滿(mǎn)負(fù)荷工作時(shí)損耗為。次繞組電流有效值為,考慮到受集膚效應(yīng)穿透率的限制,我們采用2片厚度為,經(jīng)數(shù)控機(jī)床加工成如圖5的形狀。次級(jí)繞組滿(mǎn)負(fù)荷工作時(shí)損耗為。輔助繞組和反饋繞組各1匝用雙面板制造,形狀如圖6。由于電流很小,損耗忽略不計(jì)。根據(jù)資料,由工作頻率、Bm值及工作溫度計(jì)算出鐵損為。變壓器裝配后外形如圖7,其散熱面積s=。單位面積耗散功率q=。根據(jù)圖8可查得其溫升為42℃。實(shí)測(cè)滿(mǎn)負(fù)荷工作時(shí)的溫升為34℃。5.濾波電感設(shè)計(jì)在濾波電感的設(shè)計(jì)中,我們采用PQ32型磁芯,磨制成我圖9所示的形狀和尺寸。式中L為技術(shù)指標(biāo)要求的電感量。42. 電感器的制造需要注重環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展。
對(duì)于次級(jí)采用倍流整流電路的全橋變換器,其視在功率計(jì)算如下:再計(jì)算AP值:其中:K0——窗口利用系數(shù),一般取Kf——波形系數(shù),方波的波形系數(shù)為4fs——工作頻率Kj——溫度25℃時(shí)的電流密度系數(shù)X——常數(shù),由磁芯決定2)變比N變壓器的變比與變換器的傳輸功率、主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及占空比相關(guān)。越大,變壓器原邊的電流越小,原邊總的損耗越小,同時(shí)副邊整流管要承受的電壓應(yīng)力也越小,變壓器的效率越高。同時(shí),應(yīng)能滿(mǎn)足在所有輸入電壓范圍內(nèi)都能得所需要的輸出電壓,因此,在計(jì)算變壓器變比的時(shí)候應(yīng)考慮在小輸入電壓情況下輸出滿(mǎn)載且占空比進(jìn)行。3)原邊繞組匝數(shù)Np4)副邊繞組匝數(shù)Ns5)繞組導(dǎo)線的選擇在選擇高頻變壓器的繞組導(dǎo)線時(shí)必須考慮趨膚效應(yīng)的影響。當(dāng)有交流通過(guò)導(dǎo)體時(shí),變化的電磁場(chǎng)會(huì)在導(dǎo)體旳內(nèi)部形成禍流效應(yīng),與通過(guò)導(dǎo)體內(nèi)部的電流相抵消。從導(dǎo)體表面往導(dǎo)體中心這種現(xiàn)象越來(lái)越明顯,因此,在有高頻電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流密度越往導(dǎo)體中心越小,導(dǎo)體的中心幾乎沒(méi)有電流通過(guò),電流只在導(dǎo)體的邊緣部分流過(guò)。這種現(xiàn)象稱(chēng)為趨膚效應(yīng)。常用的減小趨膚效應(yīng)的影響的方法是采用多股導(dǎo)線并繞,其單股導(dǎo)線的線徑應(yīng)小于穿透深度的2倍。43. 電感器的應(yīng)用可以改善人們的生活和提升社會(huì)發(fā)展水平。湖南工字電感器廠家供應(yīng)
5. 電感器通過(guò)將線圈繞制在導(dǎo)體上來(lái)達(dá)到其功能。北京色環(huán)電感器廠家現(xiàn)貨
而用于耦合、高頻阻流等線圈的精度要求不高;允許偏差為±10%~15%。品質(zhì)因數(shù)也稱(chēng)Q值或優(yōu)值,是衡量電感器質(zhì)量的主要參數(shù)。它是指電感器在某一頻率的交流電壓下工作時(shí),所呈現(xiàn)的感抗與其等效損耗電阻之比。電感器的Q值越高,其損耗越小,效率越高。電感器品質(zhì)因數(shù)的高低與線圈導(dǎo)線的直流電阻、線圈骨架的介質(zhì)損耗及鐵心、屏蔽罩等引起的損耗等有關(guān)。分布電容是指線圈的匝與匝之間,線圈與磁心之間,線圈與地之間,線圈與金屬之間都存在的電容。電感器的分布電容越小,其穩(wěn)定性越好。分布電容能使等效耗能電阻變大,品質(zhì)因數(shù)變大。減少分布電容常用絲包線或多股漆包線,有時(shí)也用蜂窩式繞線法等。電感器額定電流額定電流是指電感器在允許的工作環(huán)境下能承受的大電流值。若工作電流超過(guò)額定電流,則電感器就會(huì)因發(fā)熱而使性能參數(shù)發(fā)生改變,甚至還會(huì)因過(guò)流而燒毀。電感器計(jì)算公式編輯電感量按下式計(jì)算:線圈公式:阻抗(Ω)=2**F(工作頻率)*電感量(H),設(shè)定需用360Ω阻抗,因此:電感量(H)=阻抗(Ω)÷(2*)÷F(工作頻率)=360÷(2*)÷?lián)丝梢运愠隼@線圈數(shù):圈數(shù)=[電感量*{(18*圈直徑(吋))+(40*圈長(zhǎng)(吋))}]÷圈直徑(吋)圈數(shù)=[*{(18*)+。北京色環(huán)電感器廠家現(xiàn)貨