在前面的“变压器T1的设计 其1”中,对下述计算步骤①~③进行了说明。本文作为“其2”来计算剩下的④~⑥,并结束变压器T1的设计篇。
- ①反激式电压VOR的设定
- ②一次侧绕组电感值Lp、一次侧的最大电流Ippk的计算
- ③变压器尺寸的决定
- ④一次侧绕组匝数Np的计算
- ⑤二次侧绕组匝数Ns的计算
- ⑥VCC绕组匝数Nd的计算
在“其1”中也提到过,为了进行变压器设计,必须推导出来的参数有:“铁芯尺寸”、“Lp电感值”、“Np/Ns/Nd的匝数”。在“其1”中已经计算了“铁芯尺寸”和“Lp电感值”。
变压器设计所需的参数
变压器铁芯尺寸 | EFD30(或替代产品) |
---|---|
Lp(一次侧绕组电感值) | 1750µH |
Np(一次侧匝数) | 按步骤④ |
Ns(二次侧匝数) | 按步骤⑤ |
Nd(VCC匝数) | 按步骤⑥ |
另外,赋予T1的条件为:输出24V1A,VIN(DC)=300V~900V。
④一次侧绕组匝数Np的计算
第4步是计算一次侧绕组匝数Np。一般的铁氧体铁芯磁通密度B(T)的最大值在100℃时为0.4T,所以Bsat=0.3T。
需要确认AL-Value-NI特性,并在不饱和区使用,以免引起磁饱和。确认时需要使用AL-Value-NI特性曲线图。
例如,假设Np=50匝,则
进入饱和区。
设置一次绕组匝数,并避免进入该饱和区。
当Np=64匝时,则
处于不饱和区。所以,确定为Np=64匝。
⑤二次侧绕组匝数Ns的计算
接下来计算二次绕组匝数Ns。在“①反激式电压VOR的设置”中,已经求出Np/Ns=8,所以在此使用这个数据进行计算。
⑥VCC绕组匝数Nd的计算
通过下列公式来求VCC绕组匝数Nd。设VCC=24V、Vf_vcc=1V。
VCC的24V是该设计中使用的IC“BD7682FJ-LB”的VCC标准要求电压。由于需要驱动SiC-MOSFET,因此栅极电压(OUT引脚钳位电压)需要18V(typ)。
至此,所需参数全部计算完毕。前表中加入数值后如下。
变压器设计所需的参数
变压器铁芯尺寸 | EFD30(或替代产品) |
---|---|
Lp(一次侧绕组电感值) | 1750µH |
Np(一次侧匝数) | 64匝 |
Ns(二次侧匝数) | 8匝 |
Nd(VCC匝数) | 8匝 |
最后是基于这些参数的变压器设计案例。