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500w逆變器前級推挽變壓器設(shè)計問題求解

大家好,最近看了老壽師傅做的600w逆變器后也想弄一個玩玩。

先說下推挽級的輸入輸出參數(shù):

輸入電壓:24V,

輸出電壓經(jīng)整理二極管后:320-350V

輸出功率:500w

MOS驅(qū)動芯片TL494,震蕩頻率:72KHZ

但是感覺中間出了點問題,經(jīng)計算后發(fā)現(xiàn)初級匝數(shù)居然有30匝,那么次級匝數(shù)就更多了,不知道出錯在哪里,望大家指點一下啊!

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2011-04-13 22:24

自己頂一下。我和別人交流了下,他們說根據(jù)經(jīng)驗,對于500W的12V輸入的變壓器,在推挽中初級線圈一般選6-7匝,相應(yīng)的對于24V輸入可以選12-13匝,可是我拿公式計算了老半天居然和他們的經(jīng)驗值差了這么多,不解啊。

下面我大概說下我的設(shè)計步驟:

1、  磁芯選擇:根據(jù)輸出功率以及開關(guān)管頻率選擇磁芯:

 

由查表法,先找相應(yīng)的頻率72KHZ,然后按照輸出功率查找,上表這是正激拓撲磁芯和功率、頻率對照表,相同磁芯下推挽輸出功率能達到正激的2倍,因為最大輸出功率是500w,為此選擇ETD39磁芯,在推挽拓撲中可以輸出功率為250.6*2=501.2w。

2,  初級匝數(shù)的選取

 

其中Vdc取最小值,這里我Vdc=22V,因為f=72KHZ,所以T=1/72K=13.89uS=0.01389ms,

由表中可以得到ETD39磁心對應(yīng)的Ae=125 mm2, 為了防止磁心的磁滯回線不進入彎曲部分,(鑒于開關(guān)頻率選取的是72KHZ)這里    3000G,經(jīng)計算得出Np=32。

初級匝數(shù)怎么計算出來那么大呢, 選的太小了么,還是磁芯選擇有誤?

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LV.1
3
2011-04-14 08:55
@mengshi4376
自己頂一下。我和別人交流了下,他們說根據(jù)經(jīng)驗,對于500W的12V輸入的變壓器,在推挽中初級線圈一般選6-7匝,相應(yīng)的對于24V輸入可以選12-13匝,可是我拿公式計算了老半天居然和他們的經(jīng)驗值差了這么多,不解啊。下面我大概說下我的設(shè)計步驟:1、 磁芯選擇:根據(jù)輸出功率以及開關(guān)管頻率選擇磁芯:[圖片] 由查表法,先找相應(yīng)的頻率72KHZ,然后按照輸出功率查找,上表這是正激拓撲磁芯和功率、頻率對照表,相同磁芯下推挽輸出功率能達到正激的2倍,因為最大輸出功率是500w,為此選擇ETD39磁芯,在推挽拓撲中可以輸出功率為250.6*2=501.2w。2, 初級匝數(shù)的選取[圖片] 其中Vdc取最小值,這里我Vdc=22V,因為f=72KHZ,所以T=1/72K=13.89uS=0.01389ms,由表中可以得到ETD39磁心對應(yīng)的Ae=125mm2,為了防止磁心的磁滯回線不進入彎曲部分,(鑒于開關(guān)頻率選取的是72KHZ)這里 [圖片]  取3000G,經(jīng)計算得出Np=32。初級匝數(shù)怎么計算出來那么大呢,[圖片] 選的太小了么,還是磁芯選擇有誤?

這個公式那里的?。渴遣皇怯袉栴}???

記得應(yīng)該是NP=(VIN*D)/F*AE*DELTAB(D=0.8-0.9,B是單端的兩倍)

一般來說由于磁芯損耗問題,B取不到兩倍。。

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2011-04-14 09:12
@
這個公式那里的???是不是有問題啊?記得應(yīng)該是NP=(VIN*D)/F*AE*DELTAB(D=0.8-0.9,B是單端的兩倍)一般來說由于磁芯損耗問題,B取不到兩倍。。

公式是開關(guān)電源設(shè)計第三版中的,這里的占空比要取一半的,對于每個繞組來說,一個周期它導(dǎo)通的時間不超過0.5T,考慮到死區(qū),就取了0.8T/2=0.4T,其實就是你給的那個公式的1/2,我這個公式中把開關(guān)管的壓降也給考慮進去了,所以相當于Vin=Vdc-1.

我那個公式給的是計算初級半繞組的匝數(shù),你那個應(yīng)該是整個初級繞組的匝數(shù)。

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2011-04-14 10:45
@
這個公式那里的啊?是不是有問題啊?記得應(yīng)該是NP=(VIN*D)/F*AE*DELTAB(D=0.8-0.9,B是單端的兩倍)一般來說由于磁芯損耗問題,B取不到兩倍。。

從公式中可以看出,初級繞組的匝數(shù)只與輸入電壓等級,開關(guān)頻率,磁芯截面積,以及電磁感應(yīng)強度的變化量有關(guān)。在設(shè)計變壓器開關(guān)頻率的有沒有個取值的限定呢?對于TL494,DATASHEET上說它的開關(guān)頻率的取值為1KHZ--300KHZ,如果驅(qū)動的是MOS管的話,頻率的選取范圍還是比較寬的,也就是可以選取比較大的頻率,但是相應(yīng)的開關(guān)損耗會增加,這樣的話散熱方面要處理好。在這里我開關(guān)頻率選取的是72KHZ,如果對于不同功率等級的推挽電路,頻率的選取不知有沒有講究,但我個人感覺功率等級越大的話,開關(guān)頻率應(yīng)該相應(yīng)的減小,也不知對否。

頻率選定好后,在輸入電壓確定的情況下,初級繞組匝數(shù)就只與磁芯的截面積有關(guān)了。對于這里ETD39磁芯在72KHZ下最大可以輸出500w的功率,如果我想把最大功率等級變動一下的話,假設(shè)我把最大輸出功率改為200W,那么原有電路肯定能滿足這個要求,但是用起來就有點浪費了;考慮到這種情況,就需要重新選擇磁芯,相應(yīng)的磁芯面積會發(fā)生改變,從而初級繞組的匝數(shù)要重新計算;但是在開關(guān)頻率不變的條件下,初級繞組匝數(shù)就只與你所選磁芯截面積相關(guān)了。

呵呵,自言自語了一堆,只是想給自己理一下思路

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2011-04-14 12:48
@
這個公式那里的?。渴遣皇怯袉栴}?。坑浀脩?yīng)該是NP=(VIN*D)/F*AE*DELTAB(D=0.8-0.9,B是單端的兩倍)一般來說由于磁芯損耗問題,B取不到兩倍。。
,是我自己的失誤,我全部用國際標準單位重新計算了一下,最后得出初級匝數(shù)為3點多,所以可以取4,大家以后要吸取我的教訓(xùn),就是因為單位不統(tǒng)一,造成最好計算數(shù)據(jù)的錯誤。
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liyonghe
LV.7
7
2011-06-30 21:11
@mengshi4376
自己頂一下。我和別人交流了下,他們說根據(jù)經(jīng)驗,對于500W的12V輸入的變壓器,在推挽中初級線圈一般選6-7匝,相應(yīng)的對于24V輸入可以選12-13匝,可是我拿公式計算了老半天居然和他們的經(jīng)驗值差了這么多,不解啊。下面我大概說下我的設(shè)計步驟:1、 磁芯選擇:根據(jù)輸出功率以及開關(guān)管頻率選擇磁芯:[圖片] 由查表法,先找相應(yīng)的頻率72KHZ,然后按照輸出功率查找,上表這是正激拓撲磁芯和功率、頻率對照表,相同磁芯下推挽輸出功率能達到正激的2倍,因為最大輸出功率是500w,為此選擇ETD39磁芯,在推挽拓撲中可以輸出功率為250.6*2=501.2w。2, 初級匝數(shù)的選取[圖片] 其中Vdc取最小值,這里我Vdc=22V,因為f=72KHZ,所以T=1/72K=13.89uS=0.01389ms,由表中可以得到ETD39磁心對應(yīng)的Ae=125mm2,為了防止磁心的磁滯回線不進入彎曲部分,(鑒于開關(guān)頻率選取的是72KHZ)這里 [圖片]  取3000G,經(jīng)計算得出Np=32。初級匝數(shù)怎么計算出來那么大呢,[圖片] 選的太小了么,還是磁芯選擇有誤?
樓主,你這張表格正激拓撲最大輸出功率是那本書上的?
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2011-07-08 09:39
@liyonghe
樓主,你這張表格正激拓撲最大輸出功率是那本書上的?
高頻開關(guān)電源----王志強翻譯
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