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Inverter transformer基本設計

Inverter transformer基本設計

2006年11月27日 星期一 17:26

Converter -- 通常表示將電能從一個形式轉換成另一種形式的設備。不管輸入/輸出是 AC 或 DC。

電子界則定義 Converter 為 DC --> DC 或 AC-->AC, Inverter 為 DC --> AC 或 AC-->DC.

背光點燈器電路就是 DC -- AC Inverter

 

一、如何計算一次側圈數 :

        N = E * 10 8/ ( Bo* F * Ae * f )

         ◎ N => 圈數

         ◎ E => 最高輸入電壓

                       ※  此數值為電壓值   。

         ◎ Bo => 工作磁通密度 

                       ※  Bo  = 3000 (最大值)

                            Bo = 2000 @ 55 Khz (理想值)  

         ◎ F => 波型係數 

                       ※  弦波為 4.44,方波為 4 

                            背光點燈器輸出電路大多是弦波,在無法確認時則應假設為方波。                             

          ◎ Ae => 鐵芯有效截面積 ( 查找各型號鐵芯之規格承認書或各鐵芯供應商之型錄 )

                          ※ 在此公式內,截面積之單位須以  cm² 來計算,所以要記得換算。

                          ※ 若是客戶有指定規格,則依客戶需求設計。若客戶不指定規格,則依照所需功率挑選鐵芯規格。

          ◎  f  => 變壓器使用頻率

                         ※ 此數值若有上下限或上下範圍時,需以 ( 最高使用頻率 * 最低使用頻率 ) 後再開根號的值,

                              來代入公式中計算。

二、如何計算二次側圈數 :

         1、先計算電壓比:

               啟動電壓 ( Kick off Voltage ) / 最低輸入電壓 = 電壓比

               ※ 此公式內之電壓值需要是一個確定的數值,否則可能會產生燈管無法開啟或產生電壓較高的情形。

         2、計算二次側圈數:

              ( 電壓比 * 一次側圈數 ) * 預計損失效率 = 二次側圈數

               ※ 預計損失效率:

                    (1)、全橋式之預計損失效率約為  1.05 倍

                    (2)、半橋式、推挽式之預計損失效率約為  1.10 倍

                    (3)、Royer 之預計損失效率約為  1.15 倍

三、如何計算一次側線徑:( ※ 要計算一次側線徑需以二次側功率來換算 )

         1、先計算二次側功率:

               ( 一支燈管之最大管電流 * 燈管數 ) * 最大之燈管工作電壓 = 二次側功率

         2、換算一次側所需之耐電流:

               ( 二次側功率 / 電路之效率 ) / 一次側的最小電壓 = 一次側所需之耐電流

               ※ 預計損失效率:

                    (1)、全橋式電路之效率約為  0.8 倍

                    (2)、半橋式、推挽式電路之效率約為  0.75 倍

                    (3)、Royer 電路之效率約為  0.65 倍

         3、計算線徑:

               漆包線之安全電流 = 8.1 * ( D³ 再開根號 )

               ※ D => 線的直徑

                漆包線之安全電流 ≧ 1.2 × 所需之耐電流 (最小值)

                漆包線之安全電流 ≧ 3.0 × 所需之耐電流 (理想值)               

               ※ 如果一次側之繞線窗無法繞進所計算的圈數及線徑時,圈數最好不要變更。改變線徑時 漆包線之安全電流 必須 ≧ 1.2 × 所需 

                   之耐電流,否則一次側之溫升會過高。

               ※ 若是線徑太粗 ( 超過 Ø 0.5 mm ),可是一次側之繞線窗仍然可以繞得進去時,此時要注意可能會有集膚效應 ( Skin

                     effect ),所以要考慮用雙線並繞或用多股絞線的方式讓集膚效應不要產生。( 集膚效應為高頻率應用時,銅線會

                     產生的一種對變壓器比較不好的現象,須另外說明,在此暫不多做說明 )

四、如何計算二次側線徑:

         1、先計算二次側所需之耐電流:

               ( 一支燈管之最大管電流 * 燈管數 ) = 二次側所需之耐電流   

         2、計算二次側線徑:

              參照三~3

               ※ 在二次側之繞線窗允許情形下,使用成本較低的線徑 (≧ Ø 0.04 mm )。

五、設計評估所需條件:

         1、Inverter/Converter變壓器設計評估條件:

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