工程師分享:反激變壓器電感線圈詳細的設(shè)計步驟(一)
1.3 變壓器構(gòu)造設(shè)計
1.3.1 算出一次卷線實效電流(基本設(shè)計步驟-變壓器構(gòu)造設(shè)計)
※省略以下的詳細計算,可以將直流輸入電流的1.6倍作為一次卷線實效電流。計算出在實使用條件的通常狀態(tài)下連續(xù)流出的最大的一次卷線實效電流IN1 TYP RMS。不用考慮瞬時最低動作輸入電壓、過電流、峰值最大電流。首先求出導(dǎo)通角α。
接著用以上所求出的導(dǎo)通角α,求出一次卷線實效電流。作為標(biāo)準(zhǔn),從1.1.8項中設(shè)定的卷線電流密度I/S[A/mm2]和一次卷線實效電流IN1typrms[A]中,計算出一次卷線斷面積SN1[mm2]。
1.3.2 算出 二次卷線實效電流(基本設(shè)計步驟-變壓器構(gòu)造設(shè)計)
※可以省略以下的詳細計算,將直流輸出電流的1.4倍作為二次卷線實效電流。在實使用條件的通常駐機構(gòu)狀態(tài)下,用在1.3.1項中算出的導(dǎo)通角α、一次卷線實效電流IN1typrms[A],算出連續(xù)流出的最大的二次卷線實效電流。
※多輸出變壓器的情況下,將N12替換為與各自的二次卷線和一次卷的卷線比,進行計算,另外在所求得的IN2typrms中加上對于全功力的其電路輸出功力的比率。作為標(biāo)準(zhǔn),從在1.1.8項中設(shè)定的卷線電流密度I/S[A/mm2]與二次卷線實效電流IN2typrms[A]中,計算出二次卷線斷面積SN2[mm2]。
設(shè)計要點:
? 變壓器的發(fā)熱,是根據(jù),根據(jù)磁芯損失的鐵損和根據(jù)卷線損失的銅損來決定的。卷線電流密度雖然是為了推測銅損的一個標(biāo)準(zhǔn),但是事實上,即使卷線電流密度相同,卷數(shù)成倍的話,銅損也將成倍。由卷線的電流密度所求得的卷線斷面積,始終做為標(biāo)準(zhǔn)來考慮,最終還是要以卷線的銅損為基準(zhǔn)決定線徑和卷數(shù)。1.3.3 選擇卷線構(gòu)造?磁芯尺寸?形狀?氣隙寬(基本設(shè)計步驟-變壓器構(gòu)造設(shè)計)
以下,表示出代表性的變壓器構(gòu)造和其特征。
圖1-3 卷線構(gòu)造1:標(biāo)準(zhǔn)
設(shè)計要點:端空膠帶的標(biāo)準(zhǔn)寬和減低規(guī)定(60950)
?端空膠帶的寬是以 輸入AC120V 2.5mm、輸入AC240V 3.2mm、輸入DC380V(PFC) 4.5mm為標(biāo)準(zhǔn)的。
?從卷線的開始部分到繞PIN腳之間,與其它卷線的絕緣距離不足,因此需要在這部分套上絕緣套管或貼交叉膠帶來確保絕緣距離。
?如果不能確保端空膠帶的寬度時,使用根據(jù)CTI保證的兩端膠帶的輕減規(guī)定。60950規(guī)格時,絕緣套管,兩端膠帶中使用CTI600的情況下,可以為兩端膠帶寬度的本來的1/2。寺岡制作所的膠帶有接受CTI600的認定。但是,兩端膠帶與骨架的接觸面將會有問題,因此,骨架的邊框與必須貼膠帶。圖1-3為標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)造。由于一次―二次卷線間的磁氣結(jié)合度較好,可以較低的控制施加于變壓器周邊的半導(dǎo)體元器件的雷擊電壓。另外,由于變壓器的磁芯與各卷線的絕緣距離充分,磁芯在一次側(cè)/二次側(cè)的任意邊都可以處理,變壓器周邊的部品配置自由度也很高。
圖1-4為二次側(cè)中使用3層絕緣電線的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造。由于此構(gòu)造可以不要端空膠帶。三層絕緣電線使用于需要卷數(shù)較少,較粗的卷線斷面積的卷線中比較有效。相反,適用于卷數(shù)較多的卷線的話,會由于三層絕緣皮膜的厚度而減小斷面積,因此需要注意。因此,通常使用于二次側(cè)卷線。
二次側(cè)卷線中使用三層絕緣電線時,如上述所說可以省略端空膠帶,但是作為其代替,一般的磁芯形狀中,磁芯與一次卷線的絕緣距離將會極端的變短,因此磁芯將會作為一次側(cè)處理。另外,這種情況下,由于二次側(cè)的卷線繞腳部與磁芯的絕緣距離不足,因此需要將二次側(cè)的卷線作為出口線。設(shè)計的要點:出口線的固定方法(60950)
? 出口線,將2根以上的電線扭在一起,需要將各自的線固定于2個以上的實裝孔。扭轉(zhuǎn)也有對于噪音的配置考慮,還有以適合以下安全規(guī)格要求為目的。根據(jù)IEC60950 4.3.9項,「機器為下敘構(gòu)造:在類似于電線、螺絲、螺母、五金底座等這些東西松動或從指定位置離位等的情況下,通過附加絕緣或強化絕緣的沿面距離及空間距離不能為2.9項中所指定距離以下的值。」,出品線的上錫移位的情況下,一次―二次的絕緣距離不足為NG。但是,也有寫著「在其它2部位有固定時,其同樣的松動不需要考慮」。前述的方法是,用扭轉(zhuǎn)的方式將多數(shù)電線看作是1根電線,另外,將各自的卷線固定于各自的實裝孔,來滿
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