• 回复
  • 收藏
  • 点赞
  • 分享
  • 发新帖

500w逆变器前级推挽变压器设计问题求解

大家好,最近看了老寿师傅做的600w逆变器后也想弄一个玩玩。

先说下推挽级的输入输出参数:

输入电压:24V,

输出电压经整理二极管后:320-350V

输出功率:500w

MOS驱动芯片TL494,震荡频率:72KHZ

但是感觉中间出了点问题,经计算后发现初级匝数居然有30匝,那么次级匝数就更多了,不知道出错在哪里,望大家指点一下啊!

全部回复(7)
正序查看
倒序查看
2011-04-13 22:24

自己顶一下。我和别人交流了下,他们说根据经验,对于500W的12V输入的变压器,在推挽中初级线圈一般选6-7匝,相应的对于24V输入可以选12-13匝,可是我拿公式计算了老半天居然和他们的经验值差了这么多,不解啊。

下面我大概说下我的设计步骤:

1、  磁芯选择:根据输出功率以及开关管频率选择磁芯:

 

由查表法,先找相应的频率72KHZ,然后按照输出功率查找,上表这是正激拓扑磁芯和功率、频率对照表,相同磁芯下推挽输出功率能达到正激的2倍,因为最大输出功率是500w,为此选择ETD39磁芯,在推挽拓扑中可以输出功率为250.6*2=501.2w。

2,  初级匝数的选取

 

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

由表中可以得到ETD39磁心对应的Ae=125 mm2, 为了防止磁心的磁滞回线不进入弯曲部分,(鉴于开关频率选取的是72KHZ)这里    3000G,经计算得出Np=32。

初级匝数怎么计算出来那么大呢, 选的太小了么,还是磁芯选择有误?

0
回复
LV.1
3
2011-04-14 08:55
@mengshi4376
自己顶一下。我和别人交流了下,他们说根据经验,对于500W的12V输入的变压器,在推挽中初级线圈一般选6-7匝,相应的对于24V输入可以选12-13匝,可是我拿公式计算了老半天居然和他们的经验值差了这么多,不解啊。下面我大概说下我的设计步骤:1、 磁芯选择:根据输出功率以及开关管频率选择磁芯:[图片] 由查表法,先找相应的频率72KHZ,然后按照输出功率查找,上表这是正激拓扑磁芯和功率、频率对照表,相同磁芯下推挽输出功率能达到正激的2倍,因为最大输出功率是500w,为此选择ETD39磁芯,在推挽拓扑中可以输出功率为250.6*2=501.2w。2, 初级匝数的选取[图片] 其中Vdc取最小值,这里我Vdc=22V,因为f=72KHZ,所以T=1/72K=13.89uS=0.01389ms,由表中可以得到ETD39磁心对应的Ae=125mm2,为了防止磁心的磁滞回线不进入弯曲部分,(鉴于开关频率选取的是72KHZ)这里 [图片]  取3000G,经计算得出Np=32。初级匝数怎么计算出来那么大呢,[图片] 选的太小了么,还是磁芯选择有误?

这个公式那里的啊?是不是有问题啊?

记得应该是NP=(VIN*D)/F*AE*DELTAB(D=0.8-0.9,B是单端的两倍)

一般来说由于磁芯损耗问题,B取不到两倍。。

0
回复
2011-04-14 09:12
@
这个公式那里的啊?是不是有问题啊?记得应该是NP=(VIN*D)/F*AE*DELTAB(D=0.8-0.9,B是单端的两倍)一般来说由于磁芯损耗问题,B取不到两倍。。

公式是开关电源设计第三版中的,这里的占空比要取一半的,对于每个绕组来说,一个周期它导通的时间不超过0.5T,考虑到死区,就取了0.8T/2=0.4T,其实就是你给的那个公式的1/2,我这个公式中把开关管的压降也给考虑进去了,所以相当于Vin=Vdc-1.

我那个公式给的是计算初级半绕组的匝数,你那个应该是整个初级绕组的匝数。

0
回复
2011-04-14 10:45
@
这个公式那里的啊?是不是有问题啊?记得应该是NP=(VIN*D)/F*AE*DELTAB(D=0.8-0.9,B是单端的两倍)一般来说由于磁芯损耗问题,B取不到两倍。。

从公式中可以看出,初级绕组的匝数只与输入电压等级,开关频率,磁芯截面积,以及电磁感应强度的变化量有关。在设计变压器开关频率的有没有个取值的限定呢?对于TL494,DATASHEET上说它的开关频率的取值为1KHZ--300KHZ,如果驱动的是MOS管的话,频率的选取范围还是比较宽的,也就是可以选取比较大的频率,但是相应的开关损耗会增加,这样的话散热方面要处理好。在这里我开关频率选取的是72KHZ,如果对于不同功率等级的推挽电路,频率的选取不知有没有讲究,但我个人感觉功率等级越大的话,开关频率应该相应的减小,也不知对否。

频率选定好后,在输入电压确定的情况下,初级绕组匝数就只与磁芯的截面积有关了。对于这里ETD39磁芯在72KHZ下最大可以输出500w的功率,如果我想把最大功率等级变动一下的话,假设我把最大输出功率改为200W,那么原有电路肯定能满足这个要求,但是用起来就有点浪费了;考虑到这种情况,就需要重新选择磁芯,相应的磁芯面积会发生改变,从而初级绕组的匝数要重新计算;但是在开关频率不变的条件下,初级绕组匝数就只与你所选磁芯截面积相关了。

呵呵,自言自语了一堆,只是想给自己理一下思路

0
回复
2011-04-14 12:48
@
这个公式那里的啊?是不是有问题啊?记得应该是NP=(VIN*D)/F*AE*DELTAB(D=0.8-0.9,B是单端的两倍)一般来说由于磁芯损耗问题,B取不到两倍。。
,是我自己的失误,我全部用国际标准单位重新计算了一下,最后得出初级匝数为3点多,所以可以取4,大家以后要吸取我的教训,就是因为单位不统一,造成最好计算数据的错误。
0
回复
liyonghe
LV.7
7
2011-06-30 21:11
@mengshi4376
自己顶一下。我和别人交流了下,他们说根据经验,对于500W的12V输入的变压器,在推挽中初级线圈一般选6-7匝,相应的对于24V输入可以选12-13匝,可是我拿公式计算了老半天居然和他们的经验值差了这么多,不解啊。下面我大概说下我的设计步骤:1、 磁芯选择:根据输出功率以及开关管频率选择磁芯:[图片] 由查表法,先找相应的频率72KHZ,然后按照输出功率查找,上表这是正激拓扑磁芯和功率、频率对照表,相同磁芯下推挽输出功率能达到正激的2倍,因为最大输出功率是500w,为此选择ETD39磁芯,在推挽拓扑中可以输出功率为250.6*2=501.2w。2, 初级匝数的选取[图片] 其中Vdc取最小值,这里我Vdc=22V,因为f=72KHZ,所以T=1/72K=13.89uS=0.01389ms,由表中可以得到ETD39磁心对应的Ae=125mm2,为了防止磁心的磁滞回线不进入弯曲部分,(鉴于开关频率选取的是72KHZ)这里 [图片]  取3000G,经计算得出Np=32。初级匝数怎么计算出来那么大呢,[图片] 选的太小了么,还是磁芯选择有误?
楼主,你这张表格正激拓扑最大输出功率是那本书上的?
0
回复
2011-07-08 09:39
@liyonghe
楼主,你这张表格正激拓扑最大输出功率是那本书上的?
高频开关电源----王志强翻译
0
回复