高頻鏈中高頻變壓器的分析與設計

A_P′=

A_s′=(4)

將式（4）代入式（3），則得

K_oA_W=＋

即 A_WA_e= (5)

電流密度J直接影響到溫升，亦影響到A_WA_e，其關系可用式（6）表示。

J=K_J(A_WA_e)^X(6)

式中：K_J為電流密度系數；X為常數，由所用磁芯確定。

若變壓器的視在功率P_T=V₁I₁＋V₂I₂，則

A_WA_e=

即 A_P= (7)

式中：A_P單位為cm⁴，其余的單位為國際單位制。

視在功率隨線路結構不同而不同。如圖3所示。變壓器效率為η，則在圖3（a）中

P_T=P_o＋P_i=P_o＋=P_o

在圖3（b）中

P_T=P_o

在圖3（c）中

P_T=P_o本文采用圖3（b）的結構，V_DC=24V，P_o=250W，設η=0.95，則

P_T=P_o≈617W

（a）二次橋式整流

（b）二次全波整流

（c）一次推挽二次半波整流

圖3視在功率與線路結構關系

若采用E型磁芯，允許溫升25℃，則有K_J=323，X=－0.14。飽和磁密約為0.35T，考慮到高溫時飽和磁密會下降，同時，為了防止合閘瞬間高頻變壓器飽和，取飽和磁密的1/3為變壓器的工作磁密，即B_W=0.117T。工作頻率為20kHz，由式（7）可得

A_P=≈6.65（cm⁴）

取10％的裕度，即A_P=6.65×（1＋10％）≈7.28cm⁴，查手冊選取E17鐵氧體磁芯，其A_W=2.56cm²，A_e=3.80cm²，A_P=9.73cm⁴，滿足要求。

確定磁芯材料后，則其他參數計算如下：

1）原邊繞組匝數N_P

N_P=≈7匝；

2）原邊電流I_P

I_P=≈10.96A；

3）電流密度J

J=K_J(A_WA_e)^x=234.9A/cm²；