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小功率電源變壓器的設(shè)計與實(shí)例

出處:highend 發(fā)布于:2007-09-25 10:11:14

我們以偉納電子電源技術(shù) 利用TL431作大功率可調(diào)穩(wěn)壓電源一文中(以下簡稱《利》)所用變壓器為例,一步一步帶領(lǐng)大家完成這個變壓器設(shè)計的全過程。 
  在這篇文章中,我們不去推導(dǎo)相關(guān)的應(yīng)用公式,只是希望讀者從這個設(shè)計實(shí)例中達(dá)到舉一反三的效果。
  1.計算次級輸出功率(P2) 
  《利》文中輸出電壓為24V,假設(shè)額定輸出電流1A,調(diào)整管K790管壓降3V,倍壓整流電路功耗忽略不計,則: 
P2=(24+3)x1=27W

  2.計算初級功率(P1) 
  假定變壓器效率η=0.75,則P1=27W/0.75=36W 
      注:變壓器的效率根據(jù)輸出功率的大小不同而略有變化,通常對于容量在100W以下的變壓器η在0.7-0.8之間,100W以下至1000W,在0.8-0.9之間,實(shí)際運(yùn)用時,輸出功率低者取小值。 
  3.計算初、次級線圈的線徑(d)
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式中,I——繞組工作電流, J——電流密度(通常J取3-3.5A/mm2)

  初級繞組電流I1=36/220=0.164(A) 
  3.1初級繞組線徑 
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  3.2次級繞組線徑: 
  次級繞組電流I2=1x1.17=1.17A 
  式中1.17是變壓器次級交流電流的整流系數(shù)。
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  因漆包線規(guī)格中無0.67mm,故取0.7mm。 
  通常我們將次級線圈的電流密度取較小值,以獲得小的電源內(nèi)阻及降低溫升。 
  4.計算鐵芯截面積 
  我們用下式計算鐵芯截面積(個人認(rèn)為是較簡單的一個經(jīng)驗(yàn)公式) 
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式中S——鐵芯截面積 K——系數(shù) P2——次級功率 

  K的取值和變壓器的輸出功率有關(guān),對于100W以下的K取1.25-1.1(功率大者取小值),100W-1000W可直接取1,本例取1.15,則: 
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  從理論上來講,在鐵芯截面積不變的情況下,變壓器鐵芯的舌寬和疊厚可取任意比例,但實(shí)際設(shè)計中須要考慮線圈的制作工藝,外形的勻稱度,漏電抗等因素考慮,一般取舌寬約為1.5~2倍疊厚,本例中選片寬66mm的EI片,疊厚2.7cm。 
  5. 初、次級繞組匝數(shù) 
  5.1 計算每伏匝數(shù)(W0) 
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  式中,f——交流電頻率(Hz) B——磁通密度(T) S——鐵芯截面積(CM2) 
B值視鐵芯材料不同取值亦會不同,通用矽鋼片材料及其取值勤見下表: 
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  本例中,選用H23片,B取1.42,則 
  5.2初級匝數(shù)(W1) 
W1=220W0=1160(T) 

  5.2次級匝數(shù)(W2) 
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  式中,1.2是整流后加濾波電容的系數(shù),1.12是為了補(bǔ)償帶負(fù)載后繞組阻抗引起的次級電壓降,通常次級匝數(shù)應(yīng)增加5%~25%(輸出功率小的取大值)。 
  至此,變壓器的設(shè)計工作基本完成。 
  
關(guān)鍵詞:小功率電源變壓器的設(shè)計與實(shí)例TL431K7901160  1000W100W

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TL431是精密穩(wěn)壓源的經(jīng)典之作!經(jīng)常被用來取代穩(wěn)壓二極管在電路中的位置!
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