变压器电源设计

接下来为大家讲解变压器电源设计，以及变压器电路设计涉及的相关信息，愿对你有所帮助。

简述信息一览：

• 1、浅谈电源变压器设计结构及原理
• 2、开关电源高频变压器的设计
• 3、开关电源变压器的设计要点有哪些?
• 4、老工程师分享:反激式开关电源变压器的设计宝典
• 5、电源变压器设计及制作步骤
• 6、开关电源高频变压器设计方法

浅谈电源变压器设计结构及原理

1、电源变压器的原理 开关电源变压器的最主要材料有：绝缘材料、导线材料、磁性材料。开关电源变压器同开关管共同构成了自激式或他激式的间歇震荡器，使直流电压调制成一个高频脉冲电压，最终起到能量传递和转换的作用。当把开关管导通时，变压器把电能转换成磁场能用以储存起来，当把开关管截止时就将其释放出来。

2、JMB、DG、BZ型系列照明变压器适用于交流50HZ，电压500V及以下电路中，作为机床及其它设备的局部照明灯电源。它是有BK系列变压器和防护外壳构成，外壳两侧有供输入电源和负载接线用的接线柱，并有供接地用的接地螺钉。

3、UPS 称为不间断电源，是因为停电的时候，它能快速转换到逆变状态，从而不会让在使用中的电脑因为突然停电未来得及存储而失去重要文件。 不是用来当备用电源用的，如果你只是想在停电的时候可以用电，光买逆变器就够了。 一般家用UPS里用的大多是，免维护型铅酸蓄电池。

4、利用波形对称原理的差动继电器：通过检测波形的对称性，可以进一步提高保护的准确性。总结：励磁涌流是电力系统中一个不可忽视的现象，对变压器保护系统有重大影响。通过深入理解其特性、衰减计算及防范方法，可以有效降低误动作风险，提高电力系统运行的稳定性和安全性。

5、无变压器形式，即两级结构（DC-DC-AC）。此方法是将直流电经升压后得到高压直流，再经全桥逆变得到所需的交流电。电路中没有使用变压器对电路的输入输出进行隔离，故称为无变压器逆变器。

6、在设计时按配变经济运行S=（0.5～0.7）Se条件选择变压器，利用配变容量的裕量、用智能万能式断路器作电源切换，恢复由配变故障或由10kV线路等原因引起停电0.4kV负荷进行供电。

开关电源高频变压器的设计

电源变压器在串并联时要注意变压器的同名端，串联应用时要顺串而不能反串，并联使用时要同名端与同名端相并，否则就会烧毁变压器。（2）以上计算只是理想算法，而实际上在它们串并联后的单个变压器损耗是非常大的。每个电源变压器的次级输出电压会比上式计算结果低的。

脉冲变压器也可称作开关变压器，或简单地称作高频变压器。在传统的高频变压器设计中，由于磁芯材料的限制，其工作频率较低，一般在20kHz左右。随着电 源技术的不断发展，电源系统的小型化、高频化和大功率化已成为一个永恒的研究方向和发展趋势。

假设你的工作频率是400KHz （UC3843最大到500KHz）用RMPQ20或类似大小的磁芯，初级用0.72mm线绕6匝，次级用1mm线绕2匝（如果用全波整流就绕2组），磁芯开气隙（打磨RM8中间的圆柱），使初级绕组电感为16uH。

在高频变压器设计时，变压器的漏感和分布电容必须减至最小，因为开关电源中高频变压器传输的是高频脉冲方波信号。在传输的瞬变过程中，漏感和分布电容会引起浪涌电流和尖峰电压，以及顶部振荡，造成损耗增加。通常变压器的漏感，控制为初级电感量的1%～3%。

你设计的高频开关电源变压器反激电压达到200V以上的主要原因可能是初级匝数过多。以下是对此问题的详细分析：初级匝数与反激电压的关系：匝数影响：在高频开关电源变压器中，初级匝数的多少直接影响到反激电压的高低。匝数越多，反激电压就越高。

开关电源变压器的设计要点有哪些?

1、电源变压器的次级串联。 电源变压器的次级串联是在单个功率满足情况下，而次级输出电压不满足时将两个或多个变压器的组合。如两个变压器的初级输入为220V，次级输出为18V时，如要给负载供33V电压，则可以将两个变压器的次级串联起来应用。电源变压器的次级串联也是很容易的，不同的次级输出只要保证单个变压器功率的条件下也是可以将其次级串联应用的。

2、开关电源变压器设计 常见开关电源变压器的设计有以下四种：电源变压器与一般的器件一样，应急工作时可以将其多个变压器在一定条件下进行串并联使用，如市售的电源变压器是完全可以满足要求。

3、设定原边感应电压（VOR），它影响占空比。选择VOR后，理解原边电流波形，包括开关管打开和关闭时的电流变化。 计算原边电流波形参数，包括平均值电流（Iav）和峰值电流（Ip），通过设定KRP来调整波形特性，有效值与占空比D密切相关。

4、反激式开关电源变压器的开发关键在于确保在合理的工作点上运行，以减小发热并减少器件磨损。选择工作点时，需将最低的交流输入电压与最大的输出功率相匹配。

5、做开关电源变压器的方法如下：明确制作步骤 设计电路图和参数。 选择合适的磁性材料和导线。 制作磁芯和绕组。 组装并测试性能。详细解释制作步骤 设计电路图和参数：这是制作开关电源变压器的第一步，需要根据实际需求确定变压器的输入和输出电压、功率、频率等参数。

老工程师分享:反激式开关电源变压器的设计宝典

选定原边感应电压VOR 核心参数：VOR直接影响电源的占空比，是设计的起点。 分析原边电流波形 电流变化：分析开关开通和关断时原边电流的变化，得出电流波形的参数。 关键比值KRP：设定最大脉动电流△IM和峰值电流Ip的比值KRP，用于计算峰值电流。

首先，选定原边感应电压VOR。这个值是设计者自己设定的，直接影响电源的占空比。接着，分析一个工作周期中电流的变化情况，包括原边输入电压、开关开通时间和原边电感量。在开关管关断时，原边电感放电，电流同样遵循电流上升和下降的公式定律。通过分析，可以得出原边电流波形的参数。

电感量的确定，根据原边电流波形和磁芯参数计算。 验证设计，检查最大磁感应强度是否在磁芯允许范围内，适时调整参数以优化性能。总结来说，反激式开关电源变压器设计需要细致考虑多个参数，每个参数的精确设定都是为了确保电源工作在最佳状态，从而提高效率并减少损耗。

原边截止时，副边导通，能量释放到负载的工作状态，一般常规反激式电源单管 多，双管的不常见。正激式指在变压器原边导通同时副边感应出对应电压输出到负载，能量通过变压器直接传递。按规格又可分为常规正激，包括单管正激，双管正激。半桥、桥式电路都属于正激电路。

在反激变换器中，副边反射电压即反激电压Vf与输入电压之和不能高过主开关管的耐压，同时还要留有一定的裕量（此处假设为150V）。反激电压由下式确定：Vf=VMos-VinDCMax-150V 反激电压和输出电压的关系由原、副边的匝比确定。所以确定了反激电压之后，就可以确定原、副边的匝比了。

反激式开关电源是指使用反激高频变压器隔离输入输出回路的开关电源，其工作原理为在开关管接通的情况下，输入为高电平时输出线路中的串联电感为放电状态；在开关管断开的情况下，输入为高电平时输出线路中的串联电感为充电状态。

电源变压器设计及制作步骤

1、反激开关电源变压器的设计步骤主要包括以下几个关键步骤： 计算开关电源的功率 根据电源设计要求，首先计算出所需的开关电源功率。这是设计的基础，确保变压器能够满足负载需求。 选择磁芯并确定磁芯参数 根据计算出的功率和开关电源的工作频率，选择合适的开关电源变压器磁芯。

2、设计一个电源变压器，主要是根据电功率选择变压器铁心的截面积，计算初次级各线圈的圈数等。

3、首先，我们需要确定MOSFET的漏源极电压Vds。对于小功率电源，600V的MOSFET通常足够常见且价格适中，而一些国产厂商，如昂宝和芯朋微，也提供了高达800V的芯片选项。我们将以600V为例进行设计说明。其次，确定变压器的匝数比至关重要。在反激电源中，开关管断开时会产生电压尖峰，这主要归因于变压器的漏感。

开关电源高频变压器设计方法

开关电源变压器设计 常见开关电源变压器的设计有以下四种：电源变压器与一般的器件一样，应急工作时可以将其多个变压器在一定条件下进行串并联使用，如市售的电源变压器是完全可以满足要求。

绕制开关变压器最重要的问题是想办法使初、次级线圈紧密地耦合在一起，这样可以减小变压器漏感，因为漏感过大，将会造成较大的尖峰脉冲，从而击穿开关管。因此，在绕制高频变压器线圈时，应尽量使初、次级线圈之间的距离近些。

使得解决EMC电磁兼容问题难度加大，也就对内部高密度安装电路设计提出了很高的要求，由于同样的原因，高电压、大电流开关使得电源工作损耗增大，限制了AC/DC变换器模块化的进程，因此必须***用电源系统优化设计方法才能使其工作效率达到一定的满意程度。AC/DC变换按电路的接线方式可分为，半波电路、全波电路。

当开关管截止时，然后由储能电感进行续流向负载传递。更简单的说开关电源变压器的作用就是把输入的直流电压转换成我们使用中需要的各种低压。电源变压器的设计 对于烧坏需要翻新的变压器，只需按照原样重绕即可。对于功率在1000W以下的电源变压器，常***用两种设计方法：计算法和图表法。

在高频变压器设计时，变压器的漏感和分布电容必须减至最小，因为开关电源中高频变压器传输的是高频脉冲方波信号。在传输的瞬变过程中，漏感和分布电容会引起浪涌电流和尖峰电压，以及顶部振荡，造成损耗增加。通常变压器的漏感，控制为初级电感量的1%～3%。

设计高频变压器时，首先应从磁芯开始考虑，选择低磁场使用的软磁材料，这些材料具有高磁导率、低矫顽力和高电阻率，从而在输出功率要求下减轻磁芯体积，降低铁耗和涡流损耗。铁氧体材料适合高频使用，但Bs值较小，常用于开关电源。

关于变压器电源设计，以及变压器电路设计的相关信息分享结束，感谢你的耐心阅读，希望对你有所帮助。