低频变压器设计资料.docVIP

EI型单相电源变压器设计通常有输出为一组或几组交流输出、且告知交流电压和交流负荷功率（或负荷电流），这种功率计算方法简单快捷，设计时易达到客户的要求。但是有时客户不是直接告知这些要求，只告经整流后的直流参数等这些特殊参数，如输出为桥式电路情况下，不是很简单地将电压与电流之积进行功率计算，必须通过电路原理进行转换，等等这些对设计者不能准确计算，这些都是较为头疼的问题，一般很难将初、次级准确计算出圈数，线径和温升，本文拟对桥式计算提供较为准确计算方法、并作些深入地探讨，供大家参考。 当客户只告诉我们的桥式电路的负荷情况下，我们如何通过转化准确地计算出实际输出功率是多少以及实效电压和实效电流，这样，我们才能准确地选择骨架大小，进而较准确地设计变压器的大小和线径及圈数。当然，许多设计者凭多年的设计经验，也可较快准确地设计出较好的变压器。 下面通过较详细实例来计算，供广大设计者参考： 例：输入：AC220V 50Hz 输出：DC 55V DC 1.75A (桥式电路，电容为3300uF) 温度上升为65 K MAX 绝级等级为E级 电路如下： 由于只告诉我们桥式电路的直流电压和直流电流参数，因此我们不能直接将负载电流与负载电压之积等于输出功率，实际必须通过系数来转换，根据我们多年经验，实际计算功率如下：由于桥式电路中二极管有电流通过时，就一定有电压降Ed，大约有0.5V~0.8V电压降，且桥式电路中每次整流时必须通过2个二极管，因此约有1V压降；根据经验公式如下： 现次级负荷交流电压Eac和交流电流Iac以及实效功率VA概算如下： Eac=55x0.85+1.0=47.8(V)(0.85系数是直流变换交流电压系数) Iac=1.75x1.65=2.89(A) ( 1.65系数是直流变换交流电流系数) VA=47.8X2.89=138(VA) 其中为：Eac是由直流电压转化相当于实效交流负荷电压值； Iac是由直流电流转化相当于实效交流负荷电流值； VA是由直流负载功率转化相当于交流负荷功率值。 根据我公司多年累及出来的目录表，我们可以很快由输出功率138W得出选用 EI83铁心厚度为50mm铁心出来，我们通过计算很快就可知铁心重量为1.80Kg根据铁心面积和磁心的经验磁通密度进而很得出：当Bm为1.48T时我们可选初级圈数为570圈，再根据骨架的窗口面积可迅速计算出可选取线径为Φ0. 50,通过铁心磁通密度和绘制的铁心励磁VA曲线图，不难得出此时为18.4VmA/g;进而得出如下：励磁电流（相当于空载电流）I0 =18.4x1810/220=151.4(mA) 进而得出初级负载电流IL： IL=√[（138/220）^2 +(0.1514)^2] =0.71(A) 从而可得出电流密度d： d=0.71/(3.14*(0.5/2) ^2) =3.61(A/mm^2). 根据实效功率、电流密度及温度上升条件可初步设定电压变动率为7.5%左右，从而得出次级无负荷交流电压E0; E0=47.8x1.075=51.4(V) 从而次级卷线N2（设定圈数）： N2=51.4/220x570=133(圈) 如果次级线径与初级一样电流密度的话：Φs=√(2.89/3.61)*4/3.14) =1.1 可得出次级线径为Φ1.1 根据上述骨架形状及计算方法可出：初级平均卷线长L：183.3mm 次级平均卷线长L：226.6mm 由线径与电阻曲线对应表：Φ0.5 铜线电阻：89.9Ω/km; Φ1.1 铜线电阻：19.17Ω/km 初级直流电阻R1=平均卷线长x圈数x (线径所对应的Ω/km）x10^(-6) R1=183.3x570x89.9x10^(-6)=9.39Ω 次级直流电阻R2=平均卷线长x圈数x (线径所对应的Ω/km）x10^(-6) R2=226.6x133x19.17x10^(-6)=0.577Ω 次级自身铜线电压降：E2d=2.89x0.577=1.66(V) 初级自身铜线电压降：E1d=0.71 x9.39=6.67(V) 次级负载电压：E2=（133/570）x（220-6.67）-1.66=48.1(V) 因此通过计算不难得出次级变动率ε=（（51.4-48.1）πf； C为电容容量； R为直流电阻； 因此nωСR=2ωСR=2x2x3.14x50x3300x10^（-6）x31.43=65.2(ΩF) 根据以上参数：由图1可找得出Edc/Eac =1.18; 进而得出：Eac=55/1.2