开关电源磁芯尺寸和类型的选择(凭经验)

2025-08-14

单端反激式开关电源磁芯尺寸和类型的选择

字体大小:大 | 中 | 小 2008-08-28 12:53 - 阅读:6184 - 评论:2 wbymcs51.blog.bokee.net 徐丽红 王佰营 A、InternationalRectifier公司--56KHz 输出功率推荐磁芯型号 0---10W

EFD15 SEF16 EF16 EPC17 EE19 EF(D)20 EPC25 EF(D)25 10-20W

EE19 EPC19 EF(D)20 EE,EI22 EF(D)25 EPC25 20-30W

EI25 EF(D)25 EPC25 EPC30 EF(D)30 ETD29 EER28(L) 30-50W

EI28 EER28(L) ETD29 EF(D)30 EER35 50-70WEER28L

ETD34 EER35 ETD39 70-100W

ETD34 EER35 ETD39 EER40 E21

摘自InternationalRectifier,AN1018-“应用IRIS40xx系列单片集成开关IC开关电源的反激式变压器设计” B、ELYTONE公司---100KHzwbymcs51.blog.bokee.net 型号 输出功率(W)

<5 5-10 10-20 20-50 50-100 100-200 200-500 500-1K EI EI12.5 EI16 EI19 EI25 EI40 EI50 EI60 -- EE EE13 EE16 EE19 EE25 EE40 EE42 EE55 EE65

<5 5-10 10-20 20-50 50-100 100-200 200-500 500-1K

EF EF12.6 EF16 EF20 EF25 EF30 EF32 -- --

EFD -- EFD12 EFD15 EFD20 EFD25 EFD30 -- -- EPC -- EPC13 EPC17 EPC19 EPC25 EPC30 -- -- EER EER9.5 EER11 EER14.5 EER28 EER35 EER42 EER49 -- ETD -- -- ETD29 ETD34 ETD44 ETD49 ETD54 -- EP EP10 EP13 EP17 EP20 -- -- -- -- RM RM4 RM5 RM6 RM10 RM12 RM14 -- -- POT POT1107 POT1408 POT1811 POT2213 POT3019 POT3622 POT4229 -- PQ -- -- -- PQ2016 PQ2625 PQ3230 PQ3535 PQ4040 EC -- -- -- -- -- EC35 EC41 EC70 摘自PowerTransformers OFF-LINE Switch Mode APPLICATION NOTES

\C、Fairchild Semiconductor公司--67KHz

Output Power EIcore EE core EPC core EER core 0-10W EI12.5 EE8 EPC10

EI16 EE10 EPC13 EI19 EE13 EPC17

EE16

10-20W EI22 EE19 EPC19

20-30W EI25 EE22 EPC25 EER25.5 30-50W EI28 EE25 EPC30 EER28 EI30

50-70W EI35 EE30 EER28L 70-100W EI40 EE35 EER35 100-150W EI50 EE40 EER40

EER42

150-200W EI60 EE50 EER49

EE60

The core quickselection table For universal input range, fs=67kHz and 12V singleoutput 摘自:Application Note AN4140

Transformer Design Consideration for off-lineFlybackTMConverters using Fairchild Power Switch (FPS)

D、单端反激式变压器磁芯的选择公式wbymcs51.blog.bokee.net Ve =5555 * P / f

式中:Ve——为磁芯的体积:Ve=Ae*Le;单位为:毫米立方; P——为输入功率;单位为:瓦;

f——为开关频率;单位为:千赫兹;

本公式假设:Bm=0.3T, Lg/Le=0.5%=气隙长度/磁芯等效长度; 如果Lg/Le=气隙长度/磁芯等效长度=1%时,又如何计算呢?(请考虑)

输出功率、磁芯截面积和开关频率决定气隙,因为在反激式开关电源中气隙的体积大小决定储能的多少,频率决定能量传输的快慢;

如:EI25Ve=2050mm3,Ae=42平方毫米,Le=49.4mm;f=40KHz;η=0.75; Lg= 0.005*49.4 = 0.247mm ---气隙长度 Pin =Ve*F/5555 = 2050*40/5555 = 14.76W; Pout =η*Pin= 0.75 * 14.76 = 11.07W; 若:f=100KHz 则:

Pout = 11.07W *(100/40) = 27.675W;

反激式开关电源设计的思考一

字体大小:大 | 中 | 小 2007-03-01 11:00 - 阅读:4593 - 评论:3

反激式开关电源设计的思考一

王佰营 徐丽红

对一般变压器而言,原边绕组的电流由两部分组成,一部分是负载电流分量,它的大小与副边负载有关;当副边电流加大时,原边负载电流分量也增加,以抵消副边电流的作用。另一部分是励磁电流分量,主要产生主磁通,在空载运行和负载运行时,该励磁分量均不变化。

励磁电流分量就如同抽水泵中必须保持有适量的水一样,若抽水泵中无水,它就无法产生真空效应,大气压就无法将水压上来,水泵就无法正常工作;只有给水泵中加适量的水,让水泵排空,才可正常抽水。在整个抽水过程中,水泵中保持的水量又是不变的。这就是,励磁电流在变压器中必须存在,并且在整个工作过程中保持恒定。

正激式变压器和上述基本一样,初级绕组的电流也由励磁电流和负载电流两部分组成;在初级绕组有电流的同时,次级绕组也有电流,初级负载电流分量去平衡次级电流,激励电流分量会使磁芯沿磁滞回线移动。而初次级负载安匝数相互抵消,它们不会使磁芯沿磁滞回线来回移动,而励磁电流占初级总电流很小一部分,一般不大于总电流10%,因此不会造成磁芯饱和。

反激式变换器和以上所述大不相同,反激式变换器工作过程分两步: 第一:开关管导通,母线通过初级绕组将电能转换为磁能存储起来;

第二:开关管关断,存储的磁能通过次级绕组给电容充电,同时给负载供电。

可见,反激式变换器开关管导通时,次级绕组均没构成回路,整个变压器如同仅有一个初级绕组的带磁芯的电感器一样,此时仅有初级电流,转换器没有次级安匝数去抵消它。初级的全部电流用于磁芯沿磁滞回线移动,实现电能向磁能的转换;这种情况极易使磁芯饱和。

磁芯饱和时,很短的时间内极易使开关管损坏。因为当磁芯饱和时,磁感应强度基本不变,dB/dt近似为零,根据电磁感应定律,将不会产生自感电动势去抵消母线电压,初级绕组线圈的电阻很小,这样母线电压将几乎全部加在开关管上,开关管会瞬时损坏。

由上边分析可知,反激式开关电源的设计,在保证输出功率的前提下,首要解决的是磁芯饱和问题。 如何解决磁芯饱和问题?磁场能量存于何处?将在下一篇文章:反激式开关电源变压器设计的思考二中讨论。

反激式开关电源设计的思考二---气隙的作用 王佰营 徐丽红

wbymcs51.blog.bokee.net

“反激式开关电源设计的思考一”文中,分析了反激式变换器的特殊性防止磁 芯和的重要性,那么如何防止磁芯的饱和呢?大家知道增加气隙可在相同ΔB的 情况下,ΔIW的变化范围扩大许多,为什么气隙有此作用呢? 由全电流定律可知:

由上例可知,同一个磁芯在电流不变的条件下,仅增加1mm气隙,加气隙的磁 感强度仅为不加气隙的磁感应强度的4.8%,看来效果相当明显。

加了气隙后,是否会影响输出功率呢?换句话说,加了气隙变压器还能否储 原来那些能量呀?看一下下面的例子就知道了:

在“思考一”一文中已讨论过,当开关管导通时,次级绕组均不构成 回路,此


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