高频链中高频变压器的分析与设计

A_P′=

A_s′=(4)

将式（4）代入式（3），则得

K_oA_W=＋

即 A_WA_e= (5)

电流密度J直接影响到温升，亦影响到A_WA_e，其关系可用式（6）表示。

J=K_J(A_WA_e)^X(6)

式中：K_J为电流密度系数；X为常数，由所用磁芯确定。

若变压器的视在功率P_T=V₁I₁＋V₂I₂，则

A_WA_e=

即 A_P= (7)

式中：A_P单位为cm⁴，其余的单位为国际单位制。

视在功率随线路结构不同而不同。如图3所示。变压器效率为η，则在图3（a）中

P_T=P_o＋P_i=P_o＋=P_o

在图3（b）中

P_T=P_o

在图3（c）中

P_T=P_o本文采用图3（b）的结构，V_DC=24V，P_o=250W，设η=0.95，则

P_T=P_o≈617W

（a）二次桥式整流

（b）二次全波整流

（c）一次推挽二次半波整流

图3视在功率与线路结构关系

若采用E型磁芯，允许温升25℃，则有K_J=323，X=－0.14。饱和磁密约为0.35T，考虑到高温时饱和磁密会下降，同时，为了防止合闸瞬间高频变压器饱和，取饱和磁密的1/3为变压器的工作磁密，即B_W=0.117T。工作频率为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，查手册选取E17铁氧体磁芯，其A_W=2.56cm²，A_e=3.80cm²，A_P=9.73cm⁴，满足要求。

确定磁芯材料后，则其他参数计算如下：

1）原边绕组匝数N_P

N_P=≈7匝；

2）原边电流I_P

I_P=≈10.96A；

3）电流密度J

J=K_J(A_WA_e)^x=234.9A/cm²；