逆变电源系统变压器设计相关参数

逆变电源系统变压器设计相关参数逆变电源系统变压器设计相关参数 一、一、逆变电源系统输入、输出以及相关变压器参数逆变电源系统输入、输出以及相关变压器参数 （（1 1））蓄电池直流输入电压要求蓄电池直流输入电压要求 蓄电池的正常电压输入为：U inDC  24V 蓄电池的最低电压输入为：U inDC min  21V 蓄电池的最高电压输入为：U inDC max  27V （（2 2））逆变电源系统变压器副边绕组输出电压要求逆变电源系统变压器副边绕组输出电压要求 逆变电源系统变压器副边绕组输出电压：U oDC  380V （（3 3））逆变电源系统变压器其他参数逆变电源系统变压器其他参数 全桥逆变电路开关管工作频率：f k  50kHz 变压器输出功率：P o  500VA 效率：e  90% 二、二、逆变电源系统变压器设计方法逆变电源系统变压器设计方法 输出直流电压： U inDC N s2 U oAC  311V，N p为 DC/DC 全桥升压变压器原边 N p 绕组匝数，N s 为 DC/DC 全桥升压变压器副边绕组匝数， U o AC 为正弦输出电压有效值 220V。设定U inDC N s N p  380V，考虑全桥电路每个桥臂上的开关管导通压降为1V，输出的 N s 2T 0.5]on。 N p T 肖特基整流管的导通压降为0.5V，则有公式U oDC [(U inDC 2) 当 U inDC 最小，Ton最大时，变压器副边绕组的输出电压U oDC 必须保持恒定。设定本 逆变电源系统功率的传递效率为e  0.9，所以 2TonN  0.9，从而计算出s 22。 TN p P oC10 8 根 据 公 式AeAb， f k  50kHz ，e  0.9，K  0.3， 4eB max  f k K C  5.07103cm2/ Amp ，因 为全桥电路的 功率管 开关频率 f k  50kHz，所 以 B max 1600Gs，占空比D max  0.45，可以计算得到：AeAb  2.934cm4。磁芯型号初 422 步定为E625，其中Ae 2.340cm，Ab1.370cm，AeAb 3.206cm。 根据公式E  N p A e ( UDdB )108（N p inminmax ）计算出变压器原边绕组匝数 B A e  f k dt N p  3，则有变压器副边绕组为N s  N p  N  66，其中：E为有磁芯的电感或变压器 绕组的感应电压（V） （E U inDC min  2） ；N p 为原边绕组匝数； A e 为磁芯截面面积 （cm） ；dB为磁芯磁密变化（Gs） （双向磁化） ；dt为磁通变化时间（s） 。 总结：综上所述，根据本次逆变电源系统的具体参数计算得到全桥 DC/DC 升压变压 的参数如下： 变压器原边绕组：N p  3； 变压器副边绕组：N s  N p  N  66； 副边与原边匝数比： 磁性型号：E625 三、三、逆变电源系统全桥逆变电源系统全桥 DC/DCDC/DC 升压变压器副边输出滤波电感和滤波电容升压变压器副边输出滤波电感和滤波电容 2 N s N  22； N p （（1 1））滤波电感的设计方法（参考来源《滤波电感的设计方法（参考来源《Switching Power Supply DesignSwitching Power Supply Design》》 ）） 额定电流：I oDC  P o 500VA 1.316A U oDC 380V T on T  (U 1 U oDC )on L oDC L oDC 根据公式：dI  2I DC min U L  可以推导出LoDC  5U oDC (T  2T on ) ，从而计算出相应的滤波电感LoDC，其中： 2I oDC U oDC U 1  2T on 0.9T1 I oDC 。，Tonmax，I DC min  T210 带入本逆变电源系统的参数，计算得出： L oDC  0.25U oDC T 1.444mH I oDC （（2 2））滤波电容设计滤波电容设计 电容选择耐压 800V 的铝电解电容。 输出电压纹波电压峰—峰值：U r  R C dI， 其中：R C 为滤波电容等效串联电阻；dI 为所选电感电流纹波的峰—峰值（根据滤波电感设计中的公式：dI  2I DC min  1 。I oDC ） 5 对于铝电解电容，在很大容值及额定电压范围内，其RCC的乘积基本不变，其范 围为：50106 RCC  80106，则有： 80106(80106)dI C  R C U r 取U r  1 U oDC  38V ，从而计算出滤波电容的取值为C  0.554uF，故取三个 10 数值为0.22uF /800V的铝电解电容并联。 四、四、逆变电源系统全桥逆变电源系统全桥 DC/DCDC/DC 电路拓扑电路拓扑 DsRsDsRs T1 Cs T2 Cs DC 380V DsRsDsRs T3CsT4Cs 图图 4-14-1 逆变电源系统全桥逆变电源系统全桥 DC/DCDC/DC 电路拓扑电路拓扑