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1、Page 6 of 6条件：INPUT ：120V/60HZOUTPUT： 30VDC1.17A FULL WAVE RECTIFIER12VDC 500mA FULL WAVE RECTIFIER温升600C 电压调整率10%解答： 1、原理图 2、交/直流功率、电流、电压的转换A、功率桥式整流1.1111.11 次级第一绕组交流输出功率 : PSEC#1=PDC x 1.57=1.57x 1.17x30=55.1W次级第二绕组交流输出功率 : PSEC#2=PDC x 1.57=1.57x 0.5x12=9.42W次级交流输出总功率 : P总=( PSEC#1+PSEC#2)x2=(55.
2、1+9.42)x2=129.04WB、电流次级第一绕组电流应为双臂电流 : I=0.82719 x 2=1.654A次级第二绕组电流应为双臂电流 : I=0.3535 x 2=0.707AC、电压转换系数K0=交流输出功率/直流输出功率转换系数K1=次级交流电流/次级直流电流次级第一绕组单臂电流 : K1=IAC/IDC IAC=0.707 x 1.17=0.82917ALT82-T8428A1.570.7071.11交/直流功率转换系数K0交/直流电流转换系数K1交/直流电压转换系数K2全波整流（双臂）次级第二绕组单臂电流 : K1=IAC/IDC IAC=0.707 x 0.5=0.353
3、5A转换系数K2=次级交流电压/次级直流电压Nov.22.04C、电压3、变压器的输出功率P2=129.04W 4、选择铁心，确定电磁参量B=15000GAUSSJ=2.53.0A/MM2K=0.25效率=90% WaSc=P2x108/4.44x60x300A/CM2X0.9X0.25X1.5X104 Sc为铁心截面积=ah a=(D-d)/2 D为磁环外径d为磁环內径h为磁环厚度Wa为铁心窗口面积若內径孔留d/2时，Wa=dh/2若內径孔留d/4时，Wa=3dh/4 此变压器选择內径孔留d/2，则Wa=dh/2 故有 dh/2 x ah=P2X108/26973x104-(1)a=(D-d
4、)/2-(2) (2)代入(1)中有(若D=2d)d2h2=4P2x108/26973 X104d2h2=4 x 129.04 x 108/26973 X104 dh=13.83CM 当d=4.4CM时, h=3.11CM 当d=5CM时, h=2.77CM转换系数K2次级交流电压/次级直流电压次级第一绕组交流电压 : K2=UAC/UDC UAC=1.11 x 30=33.3V次级第二绕组交流电压 : K2=UAC/UDC UAC=1.11 x 12=13.32VNov.22.04Page 6 of 6当d=3CM时, h=4.61CM 故选择铁心为: 85(OD) X 44 (ID) X
5、28(H) 5、圈数计算 E=4.44fNBmAePRI: 120X108= 4.44x60 xNPRI x1.5x104x 5.74=2301.7x104NPRI=523TSEC#1: 33.3X108= 4.44x60 xNSEC x1.5x104x 5.74=2301.7x104NSEC#1=145TSEC#2: 13.32X108= 4.44x60 xNSEC x1.5x104x 5.74=2301.7x104NSEC#2=58T 6、电流的计算 A次级反射到初级的电流 I2=Isec#1 NSEC#1/NPRI+Isec#2 NSEC#2/NPRI=1.654x145/523+0.7
6、07x58/523=0.536A B铁损电流铁的重量G=p x Sc x Lc=7.65 x(8.5-4.4)/2 x 2.8 x 0.97 x3.14 x (8.5+4.4)/2 x 10-3 =0.863KG 因1KG铁片它的损耗为3W, 所以磁环的铁损为 3X 0.863=2.59W 磁环的铁损电流 I=2.59/120=21.6MA C磁化电流及空载 电流 查表 VA0=7.65WI=7.65/120=63.75MA 空载电流产 : I0= 63.752+21.62=67.3MA D初级电流的有功分量 初级电流的有功分量等于铁损电流加上次级反射到初级的电流Nov.22.04初级电流的有
7、功分量等于铁损电流加上次级反射到初级的电流. I=536+21.6=557.6MA E初级电流 初级电流的平方等于初级电流的有功分量的平方加上磁化电流的平方I = 0.55762+0.06732 =0.561A F效率=有用功/总功 x 100%P总功=129.07/0.9=143.4W初级电流I=143.4/120=1.195A 7线径的计算 初级绕组线径Aw=I/J 2=4x1.195/3=0.712MM 取0.70MM次级绕组线径 sec#12=4x1.654/3sec#1=0.838MM 取0.9MM次级绕组线径 sec#22=4x0.707/3sec#2=0.5479MM 取0.5M
8、M 8铁心/组间/外包绝缘 A內贴,外围均用1G180 12MM TAPE 2 X 3MIL X 12MM 1/2叠包5MIL MYLAR 1次 B內贴,外围绝缘层的厚度: t01=T01=2 X 0.08(3mil)=0.16mm C铁心绝缘层在内径一侧的厚度:t0=t01+2tZMZZKD0/d0=0.16+2x0.125x1x1.25x85/44=0.7637mmD铁心绝缘层在外径一侧的厚度:T0=T01+2tzMzZK=0.16+2x0.125x1x1.25=0.4725mmNov.22.04Page 6 of 6tz绝缘材料的厚度 Mz绝缘材料1/2叠包次数 ZK绝缘叠包系数,取1.
9、25 9、估算绕组在铁心窗口能否绕下Sm2= 523 x 3.14/4 x0.72+145x 3.14/4 x 0.92+58x3.14/4x0.52x 10-2=4.04cm2查表3-55得:Qs=11cm2Km2=Sm2/Qs=4.04/11=0.3674 查表3-56 , 铁心窗口可容导线的占空系数为0.333,计算值大于允许值 (0.3330.3674), 故不能排下. 故线径应减小,取线径为0.6mm. Sm2= 523 x 3.14/4 x0.62+145x 3.14/4 x 0.92+58x3.14/4x0.52x 10-2=2.969cm2Km2=Sm2/Qs=2.969/11
10、=0.2699 查表3-56 , 铁心窗口可容导线的占空系数为0.333,计算值小于允许值 (0.26990.333), 故能排下. 10、结构参量的计算 A先绕细线因h(磁环的高度)=28 查表得H48，Qs 允许绕线面积=11CM2Km1=(523x3.14/4x0.62x10-2)/11=0.1344查表3-56 , 一个绕组时，Km1=0.4930.1344 可用机绕. B 铁心叠包绝缘后內径和外径dz0=d0-2t0=44-2x0.7637=42.473mmD0=D0+2T0=85+2x0 4725=85 945mmNov.22.04Dz0=D0+2T0=85+2x0.4725=85
11、.945mm C 第一绕组结构计算(1)、第一绕组內、外侧层数 (Kp为排绕系数,取1.15) L1=N1dm1 Kp=523x0.6x1.15=360.87F1=4L1dm1=4x3.14x360.87x0.6=2266.3X1=(Dz0-dm1)=3.14x(85.945-0.6)=268Y1=(dz0+dm1)=3.14x(42.473+0.6)=135.25Z1=2dm1=2x3.14x0.6=3.768(两倍的线径周长)在內径一侧层数： S1=（Y1- Y12-F1）/Z1=2.296在外径一侧层数：S2=（-X1+ X12+F1）/Z1=1.11(2)、第一绕组的绕组厚度及绕完第一
12、绕组后变压器內、外径 (Kd为叠绕系数,取1.2)第一绕组的內侧绕组厚度： 1=S1dm1Kd=3x0.6x1.2=2.16第一绕组的外侧绕组厚度：1=S2dm1Kd=2x0.6x1.2=1.44 绕完第一绕组后, 变压器內、外径 变压器內径 : dN1=dz0-21=42.473-2x2.16=38.153变压器外径 : DN1=Dz0+21=85.945+2x1.44=88.825 (3)、外包绝缘后变压器的內径和外径 在内径一侧的绝缘厚度: t1=2tzMzZkDN1/dN1= 2x0.08x1x1.25x88.825/38.153=0.466mm在外径一侧的绝缘厚度: T1=2tzMz
13、Zk= 2x0.08x1x1.25=0.2mm外包绝缘后变压器的內径: dz1=DN1-2t1=38.153-2x0.466=37.22mm取3层取1层Nov.22.04Page 6 of 6外包绝缘后变压器的外径: Dz1=DN1+2T1=88.825+2x0.2=89.025mm D 第二绕组结构计算(1)、第二绕组內、外侧层数 (Kp为排绕系数,取1.1) L2=N2dm2 Kp=145x0.9x1.1=143.55F2=4L2dm2=4x3.14x143.55x0.9=1622.689X2=(Dz1-dm2)=3.14x(88.745-0.9)=275.8Y2=(dz1+dm2)=3.
14、14x(36.735+0.9)=118.17Z2=2dm2=2x3.14x0.9=5.652在內径一侧层数： S3=（Y2- Y22-F2）/Z2=1.25 取1层在外径一侧层数：S4=（-X2+ X22+F2）/Z2=0.52 取1层(2)、第二绕组的绕组厚度及绕完第二绕组后变压器內、外径 (Kd为叠绕系数,取1.2)第二绕组的內侧绕组厚度： 2=S3dm2Kd=1.25x0.9x1.2=1.35第二绕组的外侧绕组厚度：2=S4dm2Kd=1x0.9x1.2=1.08变压器內径 : dN2=dz1-22=37.22-2x1.35=34.52变压器外径 : DN2=Dz1+22=89.025+
15、2x1.08=91.185 (3)、外包绝缘后变压器的內径和外径 在内径一侧的绝缘厚度: t2=2tzMzZkDN2/dN2= 2x0.08x1x1.25x91.185/34.52=0.53mm在外径一侧的绝缘厚度: T2=2tzMzZk= 2x0.08x1x1.25=0.2mm外包绝缘后变压器的內径: dz2=DN2-2t2=34.52-2x0.53=33.46mm外包绝缘后变压器的外径: Dz2=DN2+2T2=91.185+2x0.2=91.585mm 第三绕组结构计算Nov.22.04E 第三绕组结构计算(1)、第三绕组內、外侧层数 (Kp为排绕系数,取1.1) L3=N3dm3 Kp=58x0.5x1.1=31.9F3=4L3dm3=4x3.14x31.9x0.5=200.33X3=(Dz2-dm3)=3.14x(91.585-0.5
