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使用SiC-MOSFET的隔離型準(zhǔn)諧振轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)案例-變壓器T1的設(shè)計(jì)(2)

陳麗 ? 來源:lingjianghui ? 作者:lingjianghui ? 2023-02-17 09:25 ? 次閱讀

在前面的“變壓器T1的設(shè)計(jì)其1”中,對下述計(jì)算步驟①~③進(jìn)行了說明。本文作為“其2”來計(jì)算剩下的④~⑥,并結(jié)束變壓器T1的設(shè)計(jì)篇。

  • ①反激式電壓VOR的設(shè)定
  • ②一次側(cè)繞組電感值Lp、一次側(cè)的最大電流Ippk的計(jì)算
  • ③變壓器尺寸的決定
  • ④一次側(cè)繞組匝數(shù)Np的計(jì)算
  • ⑤二次側(cè)繞組匝數(shù)Ns的計(jì)算
  • ⑥VCC繞組匝數(shù)Nd的計(jì)算
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在“其1”中也提到過,為了進(jìn)行變壓器設(shè)計(jì),必須推導(dǎo)出來的參數(shù)有:“鐵芯尺寸”、“Lp電感值”、“Np/Ns/Nd的匝數(shù)”。在“其1”中已經(jīng)計(jì)算了“鐵芯尺寸”和“Lp電感值”。

變壓器設(shè)計(jì)所需的參數(shù)

變壓器鐵芯尺寸 EFD30(或替代產(chǎn)品
Lp(一次側(cè)繞組電感值) 1750μH
Np(一次側(cè)匝數(shù)) 按步驟④
Ns(二次側(cè)匝數(shù)) 按步驟⑤
Nd(VCC匝數(shù)) 按步驟⑥

另外,賦予T1的條件為:輸出24V1A,VIN(DC)=300V~900V。

電路圖請根據(jù)需要隨時(shí)參考鏈接的電路圖。

④一次側(cè)繞組匝數(shù)Np的計(jì)算

第4步是計(jì)算一次側(cè)繞組匝數(shù)Np。一般的鐵氧體鐵芯磁通密度B(T)的最大值在100℃時(shí)為0.4T,所以Bsat=0.3T。

poYBAGPtjHKAQM_7AAAcEyL0rK4968.gif

需要確認(rèn)AL-Value-NI特性,并在不飽和區(qū)使用,以免引起磁飽和。確認(rèn)時(shí)需要使用AL-Value-NI特性曲線圖。

poYBAGPtjHSAP88EAAAjaxtpy58317.gif

例如,假設(shè)Np=50匝,則

pYYBAGPtjHWADbx1AAAinA0J72Q395.jpg

進(jìn)入飽和區(qū)。

設(shè)置一次繞組匝數(shù),并避免進(jìn)入該飽和區(qū)。

當(dāng)Np=64匝時(shí),則

poYBAGPtjHeAOVmjAAAkbJH_lbM148.jpg

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處于不飽和區(qū)。所以,確定為Np=64匝。

⑤二次側(cè)繞組匝數(shù)Ns的計(jì)算

接下來計(jì)算二次繞組匝數(shù)Ns。在“①反激式電壓VOR的設(shè)置”中,已經(jīng)求出Np/Ns=8,所以在此使用這個數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。

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⑥VCC繞組匝數(shù)Nd的計(jì)算

通過下列公式來求VCC繞組匝數(shù)Nd。設(shè)VCC=24V、Vf_vcc=1V。

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VCC的24V是該設(shè)計(jì)中使用的ICBD7682FJ-LB”的VCC標(biāo)準(zhǔn)要求電壓。由于需要驅(qū)動SiC-MOSFET,因此柵極電壓(OUT引腳鉗位電壓)需要18V(typ)。

至此,所需參數(shù)全部計(jì)算完畢。前表中加入數(shù)值后如下。

變壓器設(shè)計(jì)所需的參數(shù)

變壓器鐵芯尺寸 EFD30(或替代產(chǎn)品)
Lp(一次側(cè)繞組電感值) 1750μH
Np(一次側(cè)匝數(shù)) 64匝
Ns(二次側(cè)匝數(shù)) 8匝
Nd(VCC匝數(shù)) 8匝

最后是基于這些參數(shù)的變壓器設(shè)計(jì)案例。

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審核編輯:湯梓紅


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