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[参考译文] LM5023:如何在反激式变压器中选择导体尺寸?

Guru**** 664280 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5023
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1183122/lm5023-how-to-select-conductor-size-in-flyback-transformer

器件型号:LM5023

您好!  

我正在设计一个与 webench 为 LM5023控制器 IC 提供的数据表类似的反激式变压器。  

在该数据表中、我对变压器次级绕组的 AWG 选择有疑问。

反激式转换器的额定值为19V、输出侧为3.43A。 这就是我认为次级绕组的导线具有足够的载流能力来传导这么大的电流的原因。

但在 webench 提供的数据表中、它们使用了2股25AWG 导线。 25AWG 电线的载流能力为0.457A。 因此、总载流容量将变为0.457A 的2倍、即0.914A、远低于3.43A。

您能否帮助我解释如何选择此监测计(25AWG)?  

附件

变压器数据表:e2e.ti.com/.../B66423G0000X187.pdf

AWG 图: e2e.ti.com/.../American-Wire-Gauge-Conductor-Size-Table.pdf

此外、如果我选择额定电流大于或等于3.43A 的 AWG、则绕组将无法安装在上述变压器磁芯内。

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    新年快乐! 我们的一位专家将在节假日后回到办公室并回答您的问题。 谢谢!  

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    您好 Raj、

    感谢您查询 LM5023。

    对于您的应用(19V/3.4A)、  我们的参考设计之一中已经提供了一个变压器、使用的 Wurth 变压器编号为  750313417。您可以查看制造商的数据表、了解他们在该处使用的绕组的详细信息。 我不确定 Webench 工具的差异。 我建议您使用以下应用手册中的公式进行手动设计、并使用上述实际变压器验证您的结果

    https://www.ti.com/lit/ml/slup127/slup127.pdf

    此致、

    Harish

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    您好 Raj、  

    我想详细介绍一下 Harish 的说法。  Webench 变压器设计工具使用特定的设计标准和公式来得出其磁芯和绕组建议。  遗憾的是、我们不知道这些标准和公式是什么。  但是、它们基于电源变压器的考虑。  

    您参考的最大电流额定值表的底部有注释、将每 AWG 额定值限定为非常保守、因为它们都基于交流电力传输中使用的700cmil/A 额定值。  电力传输的主要目标之一是最大限度地减小远距离分布中的压降。  如果您注意到、(电阻/km x 最大电流)的乘积=~48.5V (忽略温度上升对电阻率的影响)、对于列出的每个 AWG 恒定不变。  这种压降仅在使用大直径导线进行配电时才有意义。  

    对于0AWG、150Arms x 0.3224R/km = 48.4Vrm/km 的电力线。  对于120V 配电、这显然压降太大、因此它适用于电压较高的线路。  如果下降1%,则为4850V 线路,但每公里的下降1%,仅在10公里内就会损失10%。 在100公里以上的情况下,损失低于10%,分布需要大于49kV。   150A x 100kV = 15MW、这就是这些额定值的合理之处。    

    不过、这还在关键点旁边。  重点是、整个额定值表基于与配电相同的标准、但没有人会使用25AWG 导线进行长距离供电。  因此、该表不适用于低功耗反激式变压器设计。  变压器中所用电线的电流容量取决于多种因素、其中温升 是主要考虑因素之一。  

    下面是另一个等级表、其中使用了更清楚地描述的不同标准。  e2e.ti.com/.../current_5F00_rating-chart.pdf

    即使是这个也不是完全清楚额定值来自哪里、但图表顶部的细印表明温度上升到某种绝缘的某种限制。  这里的要点是、这些电流额定值远高于您参考的表中的额定值。  然而,即使这样也不是决定性的。

    对于变压器、该设计需要考虑这些绕组电流处绕组长度的压降、相对于其自发热以及相邻绕组产生的发热和磁芯损耗、该压降处于变压器所用绝缘系统的限制范围内。  尽管我不知道其算法是什么、但我确信 Webench 设计工具可以做到这一点。   

    如 Harish 所述、您可以从  Wurth Electronik 获取750313417数据表 、并将绕组与 Webench 进行比较、或者只需使用 Wirth 设计即可。  
    也可以使用 SLUP127.pdf 应用手册来计算您自己的设计并将其与其他设计进行比较。   

    此致、
    Ulrich