Расчет трансформатора для обратноходового импульсного источника питания (Flyback)

(, Flyback) – , , . – .

. « ?», . -, , , , . -, ( , ) .

, . . 1. : Sw, 1, VD1 C2, 1 Snb.

. 1

(. . 2): t0 Sw , Uin 1. I ( ) ( ), I , II , 1 (UoutInv). ( II, b), VD1 2 . Ton ( t0 t1) I Imax, 1 .


. 2

t1 Sw , I , , . I . , ( , , , A = LI²/2), , - . , , , (!) – , Imax. , – , , , , . «» ? , , , (, ).

, , I 1. II, I. , t1 , , b . VD1 C2 I2max. .. C2 , Sw . , , – , , .

t1 t2 I2max 0 I2 (.. ) . I , 1. , , Uin Sw. .. Sw ! , .

t2 , 1 , VD1 , b , a – , t3, . , t0-t1 t2-t4 , 2.

– .. Toff (t1-t3) , 1 , , t3 I . , t3 1, I t3 . , , .

, ? :

1. , , . , . 2, , , , .
2. , , , , ! , , ( «» ). , .
3. , , , . , , .
4. , I 1 Ton ( ) , II Toff. , «» «» Toff Ton. .., , Duty cycle ( , D), Ton/(Ton + Toff) I Uin. .
5. , I2max, II t1 Imax, , I II ( ).
6. I2max ( 2.5 ), VD1 . , .
7. ( ) II.
8. VD1 . - , ( ) , ( ) .

. 4. :

U(t) = L*(dI(t)/dt),

, , . ? , , U, . :

U = L*(ΔI/Δt),

. 2 . , Uin Ton,

Imax = Uin*Ton/L

( ), , , Toff, .. t3 . , , / I, , . , «» , t3 :

Udis = L*Imax/Toff,

:

Udis = L*Uin*Ton/(L*Toff) = Uin*Ton/Toff

.. , «» Sw «»-«». D:

D = Ton/(Ton + Toff),

:

Udis = Uin*D/(1 – D)

, , «» – , . .. , D :

Uinv = Uin*D/(1 – D)

D . D — , D . , ? D , .. «» , ( ) «» . , , .. , , , . , :

Usw = Umax + Umin*D/(1 – D)

, .. , .. D . D: 25% (1/4), 33% (1/3) 50% (1/2). , , . D, , Imax, Sw .

, , I, , II? . ( , ). , , , , . «» , ? .

. 5. I N1 , II – N2. , , .. I*N. , Imax*N1 = I2max*N2 ( , ), :

I2max = Imax*N1/N2

, N1/N2 , . «» , t3 , ? , ; .. dA(t). dA(t) = Udis*I1(t)*dt ( A = W*T, W = U*I), dA(t) = Uout*I2(t)*dt. :

Uout *I2(t) = Udis*I1(t), , «» :

Uout*I2max = Udis*Imax,

Uout = Udis*Imax/I2max = Udis*Imax/(Imax*N1/N2) = Udis*N2/N1

.. , t3, «» II Udis*N2/N1, Imax*N1/N2 . , , .

, . , , , – ? . , ( ).

1. .
2. , (VD1). , 1 0.3 . , , .. .
3. .
4. Pin = Pout/0.8 ( 80%).
5. F. 20 150. 20 ( «»), 150 , ( ). , : 66 100 .
6. , . +20%, .. Umax = U*1.7 (391 230). ( 400 ).
7. , . -20%, . 230 1 1 , ( ) Umin = 220. , , Umin 260.
8. D ( Uinv = Umax + Umin*D/(1 – D)).
9. , : Aimp = in*1s/F = in/F.
10. : A = LImax²/2, Umin = LImax*F/D, L = Umin²*D²/(2*Aimp*F²), Imax = Umin*D/(L*F) – , .
11. Imax .
12. Imax , () , – D ( ), , Umin. , – , Imax = 2*Pin/(Umin*D). , 8 ( D), , .
13. Imax , .
14. , , ( ).
15. N2 = Uout*N1*(1 – D)/(Umin*D) .
16. Irms = Imax*SQRT(D/3), , . 2 5 /².
17. .
18. , , .

. - , . , .. , , , . , – , , ( , - ). , – Bmax. , , , , . , , , « » , . , Sw , . , -, Sw .

? – – 0.3. – , , . , , , , , . , , 125 , Bmax 0.2.

, – :

L = (μ0*μe*Se*N²)/le,

μ0 – , 4π-7,
μe – ,
Se – , ².
N –
le – ,

:

B = (μ0*μe*I*N)/le,

I – ,

, , :

Imax = (Bmax*le)/(μ0*μe*N)

– , , , , ! .. , «» Aimp. , ?

. ! , . , , .

. :

μe = le/g,

g – , .

, μe ( ), g . , :

L = (μ0*Se*N²)/g

. :

Imax = (Bmax*g)/(μ0*N)

, . :

g = (I*μ0*N)/Bmax

. , , , A = LI²/2. - ? .

Amax = (μ0*Se*N²)*(Bmax*g) ²/((μ0*N) ²*2g) = Se*g*Bmax²/2μ0

, , , , ! , , ! , , !

. , , , , «» , , . , – Amax , .

, , , «» ! . – , .

. 1. , – 1 Snb.

1 – . , , , - . . 1, 1, . 2, – . (, ), 1 .

Snb 1, . , I II , 100%. , I , , II, – . I « ».

t1 ( ) , . , , , Sw. Aimp ( , ), , ( , , ). , .


. 3

– RCD , , (. . 3). , I, VD . , . R. .. , , R, ( ). , , VD, . , ! Vinv , .. Uinv²/R .

, . VD1 VD2. , VD1, VD2 . VD2 , Uinv, . , .

, ? , , . ( ), – . , , . , , .. . () (600W, 1.5KW), ?

. , , , Usw! .

600 – 800 . Umax = 391, Umin = 220, Usw ( D): D = 25%, Usw = 464B; D = 33%, Usw = 501B; D = 50%, Usw = 611B. , 600 D = 33% . 700 D = 50%.

. , , 12 1. :

1. – 12 1.
2. ( ) 13.
3. – 13.
4. Pin = 13/0.8 = 16.
5. F = 100 .
6. Umax = 391.
7. Umin = 220 ( – 22).
8. D = 33%, Uinv = 110, Usw = 501. 600.
9. Aimp = 16/100000 = 1.6e-4 = 160.
10. L = 1.65-3 = 1.65, Imax = 0.44
11. , .

, , 85-230. ?

1. Umax = 391B
2. Umin = 85B ( 47)
3. D = 60%, Uinv = 128, Usw = 519, 600.
4. Aimp = 16/100000 = 1.6e-4 = 160.
5. L = 813, Imax = 0.63

, — 0.44 0.63, , . — , .

, , , . , , .