Mathcad---反激变压器设计步骤

反激变压器设计步骤By:小五For:12WOB22631.符号定义ut()Φt()UnitstepfunctionmΩ103ΩMilliohmmJ103JMillijouleμJ106JMicrojouleμo4π107Hm1Permeabilityoffreespaceρθ()1.72410.0042θ20()[]106ΩcmResistivityofcopperatqdegC1.符号定义2.参数定义Vacmin90VVacmax264VVdcmax2Vacmax373.352VFline50HzTline1FlineVo12VIo1Afs50kHzPo12Wη75%PinPoηPin16WΔT402.参数定义3.设计步骤Step1:选择开关管和输出整流二极管Vmos600V开关管漏源耐压Vd100V输出二极管反向耐压Vf0.5V输出二极管正向压降Step2:计算匝比0.8VdVinmaxnVo0.8VmosnVoVf()VinmaxnVinmax0.8VdVoVdcmax0.8VdVo5.49n0.8VmosVinmaxVoVf0.8VmosVdcmaxVoVf8.5325.5n8.5n6Step3：确定最低输入电压和最大占空比根据(2-3)uF/W来选择输入电容Cin22μF假设Tc3msVinminc2Vacmin()22PinTline2TcCin77.577VVinmin77VDmaxnVoVf()nVoVf()Vinmin0.49Step4:计算初级临界电流均值和峰值¾按照最小输入电压，最大输出功率(Pomax)的条件计算¾Po=1/3Pomax时，变换器工作在BCM¾Po1/3Pomax时，变换器工作在DCM¾Po1/3Pomax时，变换器工作在CCMIin_avg13PinVinmin0.069AIpk12Iin_avgDmaxΔIp1Ipk10.281AStep5:最大导通时间和电感量TonmaxDmaxfs9.868106sLpVinminTonmaxΔIp12.7mHStep6:变压器磁芯面积Ko0.4Kc1Bsat0.39TBm12BsatBm0.16Tj4.2Amm2APpPo2ηKoKcfsBmj0.06cm4取TDK的PC40查EF20参数:Ae0.335cm2Ve1.5cm3Aw0.6048cm2APAeAw0.203cm40.203cm20.06cm2Step7:变压器初级匝数、次级匝数、辅助绕组及气隙长度NpcVinminTonmaxAeBm141.766Np140NscNpn23.333Ns23Vcc19VVf21VNvcccVccVf2()NsVoVf36.8Nvcc36lgcμ0AeNp2Lp0.305mmlg0.3mmStep8:满载时峰值电流,最大工作磁通密度ΔIp2ΔIp1Ipk2PoηVinminDmaxΔIp22Ipk20.562ABmaxLpIpk2AeNp0.324T0.324T0.39TBmaxBsatStep9:原副边电流的有效值原边电流中值:IpaIpk2ΔIp220.42A原边电流直流分量:IpdcDmaxIpa0.208A原边电流有效值：IprmsIpaDmax0.296A原边电流交流分量：IpacIpaDmax1Dmax()0.211A副边电流直流分量:Isdc1A副边电流中值:IsaIsdc1Dmax1.97A副边电流有效值：IsrmsIsa1Dmax()1.405A副边电流交流分量：IsacIsaDmax1Dmax()0.987AStep10：计算原边绕组、副边绕组的线径，估算窗口占有率集肤深度：δc6.61cms0.5fs0.296mmδselect0.3mm导线截面积：Ivccrms0.1ASpcIprmsj0.07mm2SscIsrmsj0.335mm2SvcccIvccrmsj0.024mm2Dpc2Spcπ0.299mmDsc2Sscπ0.653mmDvccc2Svcccπ0.174mmDpselect0.3mm单股Dsselect0.4mm双股Dvccselect0.1mm双股SpπDpselect220.071mm2Ss2πDsselect220.251mm2Svcc2πDvccselect220.016mm2查线组表，得单位阻抗@20摄氏度：R0.3DC20254ΩkmR0.4DC20141ΩkmR0.1DC202381Ωkm单位阻抗@100摄氏度：R0.3DC1001.4R0.3DC203.556104ΩmmR0.4DC1001.4R0.4DC201.974104ΩmmR0.1DC1001.4R0.1DC203.333103Ωmm窗口占有率：KoAw24.192mm2NpπDpselect22NsπDsselect222NvccπDvccselect22216.242mm224mm216mm2OK,设计通过Step11:估算温升铁损：查磁芯损耗曲线，PC40在ΔB=0.15T时为80mW/cm3PFeVe80mWcm30.12W铜损：平均匝长：MLT23.5mmRpdcNpMLTR0.3DC1001.17ΩRpac1.6Rpdc1.872ΩRsdcNsMLTR0.4DC10020.053ΩRsac1.6Rsdc0.085Ω原边铜损：PpIprms2RpdcIpac2Rpac0.185W副边铜损：PsIsrms2RsdcIsac2Rsac0.188W总铜损：PcuPpPs0.374W总损耗：PlossPcuPFe0.494W温升通过经验公式：Δt800Ploss34APΔTc8000.494340.3350.604825.823ΔTcΔTOK设计通过()Step12:变压器绕线结构和工艺查EF20Bobin的宽度为：Wbobbin12.1mmHbobbin2.9mm0.3mm的最大外径为0.374mm:每层28匝宽度为：28*0.374=10.5mm0.4mm的最大外径为0.48mm:每层23匝宽度为：23*0.48=11.04mm0.1mm的最大外径为0.13mm:每层35匝宽度为：35*0.3*2=10.64mm胶带厚度：胶带宽度：Ttape0.03mmWtape12mm总高度：0.37240.45620.12530.0372.9853.设计步骤