PDF《Technology & Application?》

2009.

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113 ・ Technology &

Application ????? ・ FJ!????????????????? ???? The calculating method of EI type power transformer for output by full wave rectify circuits 田村电子(惠州)有限公司 聂应发,黄康民 (惠州 516100) 中图分类号:TM4 文献标识码:B 文章编号:1606-7517(2009)03-4-113 开放型 E I 型电源变压器设计有多种多样的方法, 通常为交流输出且告诉交流电压和负荷,易达到客户的要 求.但是对设计开发者来说,客户经常有特殊要求,如有 输出为全波整流电路情况下,不是很简单的电压与电流之 积,必须通过电路原理进行转换,这对设计者来说是一个 较为头疼的问题,一般初次设计不能准确计算出圈数、线 径和温升,本文拟对全波计算提供较为准确方法,并作些 深入探讨,供大家参考. 因此当客户只告诉我们全波电路的负荷情况下,我们 如何通过转化计算出实际输出功率是多少以及实效电压和 实效电流,这样我们才能准确选择骨架大小,进而迅速设 计变压器的大小.当然,许多设计者凭多年的设计经验, 也可很快设计出较佳的变压器. 下面通过较详细实例来计算,供广大设计者参考: 例: 输入:AC220V 50Hz 输出:DC 7.0V 650mA(全波整流电路,电容为2200 uF) 温度上升为 50K MAX 绝缘等级为 A 级 电路如图1: 由于是全波电路,与我们通常直接负载电流与负载电 压之积等于输出功率不一样,根据我们多年经验,实际计 算功率如下: 由于全波电路中二极管有电流通过时就一定有电压降 Ed,大约有 0.5V 压降,由于全波电路中每次整流时通过

1 个二极管,因此约有 0.5V 压降;

根据经验公式如下: 现次级负荷交流电压 EAC 和交流电流 IAC 以及实效功 率VA 概算如下: EAC=7.0*0.85+0.5=6.45 (V) IAC=1.15*0.65=0.75 (A) VA=6.45*0.75*1.4=6.77 (VA) 其中为:EAC 是由直流电压转化相当于实效交流负荷电 压值;

IAC 是由直流电流转化相当于实效交流负荷电流值;

VA 是由直流负载功率转化相当于交流负荷功率值. 根据我公司多年累计出来的目录表,由输出功率 6.77VA 得出选用 EI48 铁心厚度为 20mm 铁心出来,通过 计算就可知铁心重量为 0.233kg.根据铁心面积和磁心的经 验磁通密度进而很得出:当Bm 为1.49T 时我们可选初级 圈数为

2300 圈,再根据骨架的窗口面积可迅速计算出可选 图1114 2009.03 ・ Technology &

Application ?????・ 取线径为 Φ0.12,通过铁心磁通密度和绘制的铁心励磁 VA 曲线图,不难得出此时为 22.0VmA/g;

进而得出:励磁电流 (相当于空载电流)I0 =22.0*233/220=23(mA);

进而得出 初级负载电流IL: ;

从而 可得出电流密度d:d=1.273*0.0384/0.122 =3.40(A/mm2 ) 根据功率和电流密度可事先设定电压变动率为19%左右,从而得出次级无负荷电压E0;

E0=6.45*2 *1.19=15.4 (V),从而次级卷线N2: N2=15.4/220*2300=161(圈).如若与初级一样电流密度的 话:可得出次级线径为 Φ0.47. 根据上述骨架可出:初级平均卷线长:95mm 次级平均卷线长:101mm 由电阻曲线表:Φ0.12 铜线电阻:1636Ω/k m;

Φ0.47 铜线电阻:102.5Ω/km 初级电阻R1=平均卷线长*圈数*(线径所对应的Ω/km)*10-6 R1=95*2300*1636*10-6 =358Ω 次级电阻 R2=平均卷线长*圈数*(线径所对应的Ω/ km)*10-6 R2=101*161*102.5*10-6 =1.67Ω 次级电压降:E2D=1.67*0.75=1.25(V) 初级电压降:E1D=358.0*0.0384=13.75(V) 次级负载电压:E2=161/2300(220-13.75)-1.25=13.2(V) 因此通过计算不难得出变动率ε=(15.4-13.2) /13.2*100=16.7% 这与之前暂定变动率 19% 不一致,必须再次调整圈 数来达到相等, 另外在直流负荷场合,必须通过直流负载 曲线来作进一步调整计算: 电压降所耗电阻 Rt=16.7%*6.77/0.75=1.51Ω;