30kHz高频开关电源变压器的设计_二手变压器回收价格多少

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30kHz高频开关电源变压器的设计

在传统的高频变压器设计中，由于磁心材料的限制，其工作频率较低，一般在20kHz左右。随着电源技术的不断发展，电源系统的小型化，高频化和高功率比已成为一个永恒的研究方向和发展趋势。因此，研究使用频率更高的电源变压器是降低电源系统体积，提高电源输出功率比的关键因素。本文根据超微晶合金的优异电磁性能，通过示例介绍30kHz超微晶高频开关电源变压器的设计。

1、变压器的性能指标

电路形式：半桥式开关电源变换器原理见图1：

工作频率f：30kHz

变换器输入电压Ui:DC300V

变换器输出电压U0:DC2100V

变换器输出电流Io:0.08A

整流电路：桥式整流

占空比D：1％～90％

输出效率η:≥80％

耐压：DC12kV

温升：＋50℃

工作环境条件:－55℃～＋85℃

2、变压器磁心的选择与工作点确定

从变压器的性能指标要求可知，传统的薄带硅钢、铁氧体材料已很难满足变压器在频率、使用环境方面的设计要求。磁心的材料只有从坡莫合金、钴基非晶态合金和超微晶合金三种材料中来考虑，但坡莫合金、钴基非晶态价格高，约为超微晶合金的数倍，而饱和磁感应强度Bs却为超微晶合金2/3左右，且加工工艺复杂。因此，产生尖峰电流，烧伤器件；②任一时刻每一输出相的开关管不能全部关断，若关断则导致感性负载的电流没有通路，产生尖峰电压，甚至击穿开关管。四步换流策略完全满足上述两个换流条件，可以实现可靠的换流。下面以为例，来说明四步换流策略在VSG中的应用以及如何实现安全换流。 广州销毁公司2.3变压器的核容方法阻抗电压和变压器容量的关系为：式（1）中：Un为额定的电压；为短路阻抗百分数；ik为试验电流的三相平均值；uk为试验电压的三相平均值。 ，综合三种材料的性能比较（表1），选择饱和磁感应强度Bs高，温度稳定性好，价格低廉，加工方便的超微晶合金有利于变压器技术指标的实现。

表1（1）钴基非晶态合金和超微晶合金的主要磁性能比较

磁心工作点的选择往往从磁心的材料，变压器的工作状态，工作频率，输出功率，绝缘耐压等因素来考虑。超微晶合金的饱和磁感应强度Bs较高约为1.2T，在双极性开关电源变压器的设计中，磁心的最大工作磁感应强度Bm一般可取到0.6～0.7T，经特别处理的磁心，Bm可达到0.9T。在本设计中，由于工作频率、绝缘耐压、使用环境的原因，把最大工作磁感应强度Bm定在0.6T，而磁心结构则定为不切口的矩形磁心。这种结构的磁心与环形磁心相比具有线圈绕制方便、分布参数影响小、磁心窗口利用率高、散热性好、系统绝缘可靠、但电磁兼容性较差。

3、变压器主要参数的计算

3.1变压器的计算功率

半桥式变换器的输出电路为桥式整流时，其开关电源变压器的计算功率为：

Pt=UoIo(1＋1/η)(1)

将Uo=2100V,Io=0.08A,η=80％代入式（1），等重32井区接转站远程集中监控系统解决方案周根来。水处理岛总线控制方案的探讨。石油化工自动杨新盛，姜明晓。基于Profibus的颜色采集系统的实现。自动化技术与应用，2010，29（6）：122-124.高志国。基于RS-485总线信号的可靠性研究。石油化工迟瑛，李健。基于单台PC机的工业过程虚拟实验系统设计。 广州销毁公司，可得Pt=378W。

3.2变压器的设计输出能力

变压器的设计输出能力为：

Ap=(Pt•104/4BmfKWKJ)1.16（2）

式中：工作频率f为30kHz，工作磁感应强度Bm取0.6T，广州销毁公司，磁心的窗口占空系数KW取0.2，矩形磁心的电流密度（温升为50℃时）KJ取468。经计算，变压器的设计输出能力AP=0.511cm4。

30kHz高频开关电源变压器的设计