高频开关电源磁性元件的优化设计方案介绍
来源： 作者： 发布时间：2015-05-08 13:05:30 浏览量：选用铁基超微晶环形铁芯：ONL—1308040，该磁芯的饱和磁感应强度Bs=1.25T，剩余磁感应强度Br<0.2T，居里温度5 lO℃，初始磁导率μi>30000，最大磁导率μm>50000，损耗P(0.5T、20kHz)<30W/kg。外形尺寸：外径l30mm，内径80mm，厚40mm，磁芯有效截面积Ac=7.5cm2.
(1)取设定工作时，最大工作磁密Bm=0.5T，故全桥工作时ΔB=1T
(2)副边匝数的计算
(3)原副边匝比的选取
变压器最小输入电压U1=500V，副边整流后最大输出电压U。=300V，设定最大占空比D=0.8，U2=U0/D，
得N1=13
(4)窗口利用率的功率电感器计算
变压器输入电流I1=30A，输出电流I2=50A，均按照电流密度KJ为2.5A/mm2设计;初级绕组截面积Ar1=12mm2，次级绕组截面积Ar2=20mm2窗口面积Aw=50cm2。
窗口利用率：
由于开关频率不算太高，变压器的绕制采用多股漆包线并绕，外包抗电强度高、介质损耗低的复合纤维绝缘纸的方式，保证绝缘等级。
2 输出电感的设计
1)对输出滤波电感的磁芯主要要求有以下几点：
(1)温度系数小，滤波电感的电感量随时间的变化率应保持最小;
(2)线性度好，在不同的工作电流下电感量的变化小;
(3)滤波电感的电损耗和磁损耗低。
选用铁基超微晶C D型切口铁芯：JFQ-078025015040，该磁芯的饱和磁感应强度Bs=1.25T模压电感，剩余磁感应强度Br
2)磁芯的选择
(1)匝数、气隙的计算
设定工作时，最大工作磁密Bm=0.8T，电感生产及最大峰值电流I=60A，电感量L=0.15mH
电感定义式
上式中，Ac是铁芯的有效截面积。
磁路欧姆定律
上式中，l0、lc是空叠层片式电感器气隙和铁芯的长度，μ0、μ。是空气和铁芯的磁导率。
由(5)式可得
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