四,计算次级电流峰值、有效值及线径。 由于电感的存在,次级电流波形仍然具有阶梯斜坡,令斜坡中点为等效平顶方波的幅值,大小为lst此Isft即输出电流Idc=0.2A。输出波形占空比是0.4,则每个次级半绕组的电流有效值: Isrms=ldcv(0.4) 代入数据,次级电流有效值为0.127 A 所需线径:D=1.13x√(1j)=1.13x√(0.127+4)=0.2mm。考虑到趋肤效应,最低要求利用率的导线线径是0.2mm,可以用两根0.1mm线径的线并绕,还留有比较大的裕量。当然,可以选用线径小于0.6mm的导线多根并绕,比如用0.1mm线径的导线并绕,这样单根导线的利用率是非常高的,但从另 角度看,由于多根导线间存在缝隙,这样绕制出来的绕组体积势必就比较大了 五.变压器导线绕制问题。 变压器有多种多样的绕制方法,分段绕、分层绕或者密绕、稀疏绕等等。在设计不同的变压器时,应综合考虑多方面因素,妥善选择绕制的方法,使变压器发挥最大的效用。不管怎么绕制,都会面临着两大损耗--磁损和铜损,而这两个损耗是选择绕制方式的重点考虑对象。 由于磁芯损耗与磁滞回线包围的面积成正比,在前期选择峰值磁通密度和磁芯规格时,已大致确定了磁芯损耗的大小。 至于铜损,则在于两个方面,一是上文计算初次级线径时已考虑过的趋肤效应,二是邻近效应 邻近效应是指当高频电流在两导体中彼此反向流动或在一个往复导体中流动时,电流会集中于导体邻近侧流动的一种特殊的物理现象。 邻近效应所带来的影响比趋肤效应更加严重,趋肤效应只是改变了导线的电流密度,而邻近效应会在相邻导线之间产生涡流,涡流与主电流流向相反则抵消,同向则叠加,整根导线表现为电流只在某一侧流动,这样势必增加了导线的阻抗。 涡流的大小会随着层数的增加而按指数规律递增! 所以在设计多层绕组时应着重解决此问题,在此,可查阅Dowell的论文,即优化Fr率(交直流阻抗比)。 此外,还要考虑漏感尖峰,推挽的开关管导通时,只有一半绕组工作,剩余的一半占据了骨架上的空间,增加了原边的漏感,为减小漏感,原边的两个半绕组应该是双股线并绕,但这样也增加了导线间击穿短路的风险。 此处画一个简图,供大家参考。示意图是卧式骨架,针脚朝下,视线从上往下俯视,初级两个半绕组采用双股线并绕,从磁芯向远端看,第一层为次级的一个半绕组,第二层为初级绕组并绕,第三层为次级的另一个半绕组,且绕向全部相同,即同名端全部在同一侧。 注意:首尾导线如果能形成一个完整的圈,就算一匝,否则要多绕一圈。 第一层次级:对应Ns1 第二层初级双股双线并饶:对应Nr与Np 第三层次级:对应Ns2 |