首先,就先确定主频和基本工作条件:
考虑到单片机16MHz时钟,16MHz/256=62.5KHz。不高不低,正好是双管正激的合适工作频率。确定主频=62.5K。
最低输入电压时候,最大占空定为49%(<50就成),则最低输入电压=150V*1.414-60V=152V(DC)。(确定该电压时候,输入纹波值=60V)
方案采用恒功率方案,可以随便确定一个电压点,四个电池,充电平台期出口为电流典型值12A。则可以计算出输出功率:14.4V*4*12A=691W。
效率按88%计算,则输入功率=691/0.88=785W。
算最低输入电压时,等效输入电流=785/152=5.16。
根据最大磁通密度确定主变压器原边匝数:
这里最大磁通密度公式适用这个:B=(U*Ton*1000)/(Np*Ae) (单位mT、uS、mm平方)
这里先假定采用PQ5050变压器,测得中心柱直径=20mm ,则Ae=314mm平方。Ton=1000000/652500/2=8uS
定磁芯最大磁通密度=180mT,则原边匝数Np=152*8*1000/(180*314)=21.5 取22匝。
确定采用多根丝包线绕制。根据经验公式6A/MM平方,确定原边丝包线面积=5.16/6=0.86 反查0.1李兹线面积,需要0.1*120根的丝包线,打样的变压器厂,手头最接近的150根,就采用150更0.1的李兹线。
计算变压器匝比,确定最高充电电压=62V(每个电池=15.5V)则匝比=152:62*2=152:124
次级匝数=22*124/152=17.9 取18匝。
根据占窗口面积基本相同原则,则副边120根*22/18=146。可以采用150根,由于副边采用150根,同比条件,确定采用180根的李兹线。
剩下的占窗口面积懒得计算,直接让他们绕,发现占窗口面积大概50%以下。可以确定,后续批量生产时候,应该可以采用更小一档的磁芯来用,这批就确定采用PQ5050。
考虑到防止剩磁饱和,正激变压器还是适当留气隙,因此确定用一层麦拉带垫2边柱,组合后,测试电感量=1.2mH。
核算激磁电流=U*Ton/Lm/2=152*8/1200/2=0.5A,为平均工作电流的1/10。电感量非常合适。
(双管正激,并不是原边电感量越大越好,合适的激磁电感,可以保证合适的磁复位电流上升速度,如果电感量太大,磁复位谐振频率会很低,甚至50%周期都上升不到VCC,这是不利于正常磁复位的,但是也不能过小,否则陡然增加复位二极管功耗,一般而言,可以选择原边平均工作电流的1/10左右。)
到这里,主变压器所有参数全部确定。
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