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浅谈电源变压器设计结构及原理

发布时间:2020-06-29 12:17:15 阅读: 来源:拉手厂家

要自制一个电源变压器,重要的是根据所需功率、电压、电流确定铁心的用量(截面积)和各个绕组的匝数、导线直径等参数。下面就带大家一起了解下电源变压器设计结构及原理的相关信息。

电源变压器的原理

开关电源变压器的最主要材料有:绝缘材料、导线材料、磁性材料。开关电源变压器同开关管共同构成了自激式或他激式的间歇震荡器,使直流电压调制成一个高频脉冲电压,最终起到能量传递和转换的作用。当把开关管导通时,变压器把电能转换成磁场能用以储存起来,当把开关管截止时就将其释放出来。在正激式电路中,当使开关管导通时,输入电压就会直接向负载供给并把能量储存于储能电感中。当开关管截止时,然后由储能电感进行续流向负载传递。更简单的说开关电源变压器的作用就是把输入的直流电压转换成我们使用中需要的各种低压。

电源变压器的设计

对于烧坏需要翻新的变压器,只需按照原样重绕即可。对于功率在1000W以下的电源变压器,常采用两种设计方法:计算法和图表法。前者计算麻烦但较为精确,后者简便但误差较大,本文只介绍计算法。计算法大致分5步。

①计算变压器的功率P1 先根据次级负载的大小确定次级功率P2,再根据η=100%xP2/P1确定P1,η取中间值85%,则P1=1.15P2。

②确定铁心截面积S 据经验公式S(1.0~2.0)P11/2(cm2),系数的大小取决于铁心的质量。当P1<50W时,系数取1.5-2.0;当P1<50OW时,系数取1.25;当P1 ≤ 1000W时,系数取1.0-1.25。铁心截面积指绕组所包裹的那个矩形铁心柱的横截面积,单位是cm2。

③求每伏匝数NO 经验公式NO=45/S(匝/伏),式中S的单位是cm2。初级匝数N1=NOU1,次级匝数=NOU2。

④导线直径d的计算 根据各个绕组在应用中通过的最大电流确定,d=0.711/2(mm)。

⑤校核铁心窗口是否能容纳所有绕组 校核时,首先要知道每个绕组的层数。根据导线的直径和窗口高度计算出每层匝数,再用每个绕组的总匝数去除每层匝数即得绕组的层数。然后根据层数以及层间和绕组间所用绝缘材料的厚度以及框架材料的厚度等参数相加,计算出绕组的总厚度。窗口和绕组纵切面如图4所示。一般层间绝缘用的牛皮纸厚度为0.05mm,白玻璃纸厚度为0.015-0.02mm之间。线径较粗的层间绝缘可用青壳纸,其厚度为0.12mm。至于绕组间的绝缘既可用1层青壳纸,也可用2-3层牛皮纸。

总之,绕组的总厚度要≤窗口的宽度,绕组的总高度要≤窗口的高度。

电源变压器的结构

主要由初、次级绕组和铁心构成。

①绕组结构形式 用于电子电器中的电源变压器,其初、次级绕组大多采用密绕多层式结构。在一个横截面是矩形的绝缘框架(塑料或纸板)上,用高强度漆包线均匀密绕,一层完毕后,敷以绝缘材料后再绕第二层,....直到匝数合适止。根据设计要求,在一个线圈框架上,既可以绕制一个绕组,也可以绕制多个绕组。其外形和纵切面示意图如图2所示。

②铁心的结构形式 铁心用不同形状的硅钢片,叠制成一定的厚度,片间绝缘。在保证一定的强度下片的厚度越小越好。铁心起导磁作用,因此成品应该是一个闭合导磁体。铁心有心式(绕组外露)和壳式(铁心包绕组)两种。常用铁心的结构形式和变压器成品外形如图3所示。其中,心式铁心适合于初、次级分开的两框架式,壳式铁心适合于初、次级在一起的单框架式。

以上几点就是小编为大家总结电源变压器设计结构及原理的相关信息,相信大家看过之后就会有一定的了解,这样一来大家就知道了很多了,如果大家还有那些想要了解的可以上我们站看看。

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