文档介绍：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± V
 输出电流:1A
2 设计流程介绍:
 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)。
 变压器计算:
 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)Ø
 Lp = 一次侧电感值(uH)Ø
 Ip = 一次侧峰值电流(A)Ø
 Np = 一次侧(主线圈)圈数Ø
 Ae = 铁心截面积(cm2)Ø
 B(max)Ø 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。
 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Ø
 NP = 一次侧圈数Ø
 Vo = 输出电压Ø
 VD=Ø 二极管顺向电压
 Vin(min) = 滤波电容上的最小电压值Ø
 DØ =占空比
 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Ø
 I1p = 一次侧尖峰电流值Ø
 Pout =Ø 输出瓦数
 Vd=Ø
 Vt=输出滤波线圈的压降,Ø
  开关变压器的转换效率Ø
 Ø PWM震荡频率
 Nps次级与初级的匝比Ø
 Np初级线圈圈数,Ns次级线圈圈数Ø
 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