41.自励式推挽变压器的设计

【实例】　试设计100V·A自励式推挽变压器。设计要求：额定输出功率Ps0=100V·A；额定蓄电池直流电压E=12V（蓄电池电压降至10.5V时，必须停机、充电）；逆变输出额定电压（交流）U0=220V（可调）；逆变输出方波频率f=50Hz（误差范围：+10%～-5%）；变压器效率η=0.8。

解　推挽变压器电路如图3-17所示。

（1）变压器容量Psj计算

式中　n1——一次绕组的个数，推挽绕组n1=2，其余情况n1=1；

　n2——二次绕组的个数，推挽绕组n2=2，其余情况n2=1。

根据Psj，选用标准铁芯CD20×40×50。

（2）变压器绕组匝数的计算

集电极绕组Wc（一个绕组匝数）为

式中　Uces——晶体管3DD15B饱和压降（V），可查晶体管手册；

　　Bs——铁芯饱和磁通密度，用Z10-0.35材料时可取2.05T；

　　 S——铁芯净截面积，cm2，对于CD20×40×50铁芯，S为7.6cm2。

反馈绕组Wf（一个绕组匝数）为

式中　Uf——反馈绕组电压，V。

反馈电压Uf与管子输入阻抗及所加基极电阻有关，而且管子参数不同，要求反馈电压也不同，一般Uf取电源电压的。

二次绕组匝数为

考虑到绕组内阻压降，绕组匝数放大系数1.05和电瓶电压降至10.5V时要保证额定电压输出，则

为便于调节输出，在785～648匝间适当抽几个头。

（3）导线直径的选择

集电极绕组Wc的有效电流为

导线直径为

式中　j——电流密度，取2.5A/mm2。

为了保证在最小的放大倍数βmin时晶体管能可靠地饱和，应按下式选取反馈电流：

式中　　 k——饱和储备系数，这里取k=2；

　βmin——晶体管3DD15B的最小放大倍数。

反馈绕组导线直径为

输出绕组电流I2为

导线直径为

（4）变换器转换频率的初步核算

（5）变压器绕制时注意事项

①为提高变压器变换效率，集电极绕组Wc应绕在内层；由于集电极电流大，内阻应尽可能小。

②为减少漏感及分布电容，推挽绕组要对称绕制，以减少波形畸变击穿晶体管。

③为了改善波形，在电路中可考虑增加吸收回路。