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设计高频变压器率先应该从磁芯开端。开关电源变压器磁芯多是在低磁场下应用的软磁材料,它有较高磁导率,低的矫顽力,高的电阻率。磁导率高,在一定线圈匝数时,通过不大的激磁电流就能承受较高的外加电压,因此,在输出一定功率要求下,可减轻磁芯体积。磁芯矫顽力低,磁滞面积小,则铁耗也少。高的电阻率,则涡流小,铁耗小。铁氧体材料是复合氧化物烧结体,电阻率很高,适合高频下应用,但Bs值比较小,常应用在开关电源中。
高频链逆变技术用高频变压器代替传统逆变器中笨重的工频变压器,大大减小了逆变器的体积和重量。在高频链的硬件电路设计中,高频变压器是首要的一环。
高频变压器的设计通常采用两种方法[3]:第一种是先求出磁芯窗口面积AW与磁芯顶事截面积Ae的乘积AP(AP=AW×Ae,称磁芯面积乘积),依据AP值,查表找出所需磁性材料之编号;第二种是先求出几何参数,查表找出磁芯编号,再举行设计。
留神:
1)设计中,在最大输出功率时,磁芯中的磁感应强度不应达到饱和,以免在大信号时建立失真。
2)在瞬变过程中,高频链漏感和分布电容会引起浪涌电流和尖峰电压及脉冲顶部振荡,使损耗增加,严重时会造成开关管破坏。同时,输出绕组匝数多,层数多时,应考虑分布电容的波及,降低分布电容有利于抑制高频信号对负载的打搅。对统一变压器同时减少分布电容和漏感是艰难的,应依据不同的工作要求,保障合适的电容和电感。
单片开关电源高频变压器的设计要点
高频变压器是单片开关电源的核心部件,鉴于这种高频变压器在设计上有其特殊性,为此专程阐发降低其损耗及抑制音频噪声的方法,可供高频变压器设计人员参考。
单片开关电源集成电路具有高集成度、高性价比、最简外围电路、最佳性能指标等优点,能构成高效率无工频变压器的隔离式开关电源。在1994~2001年,国际上陆续推出了TOtch、TOtch-Ⅱ、TOtch-FX、TOtch-GX、Tintch、Tintch-Ⅱ等多种系列的单片开关电源产品,现已成为开辟中、小功率开关电源、精密开关电源及开关电源模块的优选集成电路。
高频变压器是开关电源中举行能量积存与传输的首要部件,单片开关电源中高频变压器性能的优劣,不仅对电源效率有较大的波及,而且直接关系到电源的其它技术指标和电磁兼容性(EMC)。为此,一个高效率高频变压器应具备直流损耗和交流损耗低、漏感小、绕组本身的分布电容及各绕组之间的耦合电容要小等条件
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