第14章 桥式变换器的设计

半桥变压器设计已知条件：1、输入：给出的输入电压如：220VAC±20%；2、输出：客户想得到的输出电压如：±12V/5A；2023/2/1变压器的须知变量1、频率：f=50KHz；2、效率：η=80%；（这里为何只取80%，而不是前几课的90~95%？）3、占空比：Dmax=0.4；4、其它的前几课提到的参数是哪些？2023/2/1输入功率的计算(举例)输入功率：Pin=Pout/η

，因为：Pin=（12+1）*5*2=130W；根据上几节内容的计算公式，确定铁氧体磁芯。Ae=k√Pt这里的单位：cm，ΔB=290mT=0.29T，2023/2/1变压器的电压计算输入的最小电压

Vinmin=Vin*√2*0.9

注意：一般加在原边上的电压为谁电压的一半？变压器的输出电压

Vs=Vout+Vd+Vl

这里不用除于Dmax2023/2/1变压器的匝比一般板桥式开关电源变压器都不需要开气隙，所以也可以用匝比来计算。

n=Vinmin/Np在实际变压器厂家会在变压器中开很小的气隙来防止变压器的饱和。变压器的次级匝数：

Ns=Vs/n2023/2/1变压器计算周期为：T=1/f（us）如占空比为已知变量Dmax=0.45，则：

Ton=T×Dmax（us）初级匝数：Np=（Vinmin×Ton）/（Δ

B×Ae）匝比为：

n=Vinmin/（2*Np）2023/2/1初级电感量初级平均电流：

Is=Pin/Vinmin初级线圈最大电流：

Imr=Is/Dmax初级线圈峰值电流一般取平均电流的3倍：

Ip=3×Is电感粗略计算：Lp=（Vinmin×Ton）/Imr2023/2/1计算变压器的线径Irp=Imr

这里就可以直接计算变压器原边的线径；副边的线径也是直接计算的办法。最后画出变压器的原理接线图。2023/2/1桥式变换器特点优点是：（1）主变压器只需要一个原边绕组，通过正向、反向的电压得到正、反磁通，次级有一个中心抽头绕组采用全波整流输出。变压器铁芯和各个绕组得到充分利用。这样可提高效率；

（2）MOS管是在安全的环境下运行的，最大的反向电压不会超过变压器初级电压，4个管子可以吸收变压器漏感产生的瞬时尖峰电压，不需要网络吸收电路。减少了电路的损耗。缺点：（1）有4个管子，增加了成本；（2）每次只有2个管子导通，功率管的损耗大1倍，但对于大功率MOS管来说，那是微不足道的。2023/2/1变压器的设计选择磁芯型号：根据输出功率（POUT）、效率（ ŋ）求得输入功率（PIN）、工作频率（f）来确定型号（要分清自冷或强冷）。选择最佳磁感应强度：参看书本85页说明。2023/2/1变压器的设计确定输入功率：

Pin=Pout/ŋ最低直流输入电压：

Vinmindc=Vinminac*√2*0.9计算最大导通时间：Tonmax=T*Dmax计算初级匝数

Np=(Vinmindc*Tonmax)/Bmax*Ae计算伏秒：

n=Vinmindc/Np计算次级匝数：

Ns=(Vout+Vf+Vl)/n2023/2/1变压器的设计其他的设计参数与半桥一样。最后出变压器图：2023/2/1设计参数开关电源变压器制作频率为100KHz；选用PQ26-12PIN型高频磁芯，立式骨架，一定要具有挡墙(见附页)；气隙为0.30mm，（实际以第5项的要求为准）；绕组间的绝缘电阻≥100MΩ；NP/N1和N21/N22之间耐压≥AC4000V；磁芯和挡墙外之间耐压≥AC4000V，磁芯两个侧面的下端应包绝缘胶带加强绝缘；NP的电感量为0.667mH；绕线的图为（俯视图）;绕线的顺序为：先绕NP的一半（19匝），再绕N2、N1再绕NP的另一半（19匝）；NP为2股Φ0.35mm的线绕38匝（3和6脚）；N1为Φ0.22mm的线绕8匝（1和2脚）；N22为2股Φ0.5mm的线绕6匝（8和11脚）；N21为2股Φ0.5mm的线绕6匝（9和10脚）。初次间加静