反激式開關(guān)電源總結(jié)
開關(guān)電源分為,隔離與非隔離兩種形式,在這里主要談一談隔離式開關(guān)電源的拓?fù)湫问,隔離電源按照結(jié)構(gòu)形式不同,可分 為兩大類:正激式和反激式。反激式指在變壓器原邊導(dǎo)通時(shí)副邊截止,變壓器儲(chǔ)能。原邊截止時(shí),副邊導(dǎo)通,能量釋放到負(fù)載的工作狀態(tài),一般常規(guī)反激式電源單管 多,雙管的不常見。正激式指在變壓器原邊導(dǎo)通同時(shí)副邊感應(yīng)出對(duì)應(yīng)電壓輸出到負(fù)載,能量通過變壓器直接傳遞。按規(guī)格又可分為常規(guī)正激,包括單管正激,雙管正 激。半橋、橋式電路都屬于正激電路。
正激和反激電路各有其特點(diǎn),在設(shè)計(jì)電路的過程中為達(dá)到最優(yōu)性價(jià)比,可以靈活運(yùn)用。一般在小功率場(chǎng)合可選用反激式。稍微大一些可采用單管正激電路,中等功 率可采用雙管正激電路或半橋電路,低電壓時(shí)采用推挽電路,與半橋工作狀態(tài)相同。大功率輸出,一般采用橋式電路,低壓也可采用推挽電路。
反激式電源因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,省掉了一個(gè)和變壓器體積大小差不多的電感,而在中小功率電源中得到廣泛的應(yīng)用。在有些介紹中講到反激式電源功率只能做到幾十瓦, 輸出功率超過 100 瓦就沒有優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)起來有難度。本人認(rèn)為一般情況下是這樣的,但也不能一概而論,PI 公司的TOP芯片就可做到 300 瓦,有文章介紹反 激電源可做到上千瓦,但沒見過實(shí)物。輸出功率大小與輸出電壓高低有關(guān)。
反激電源變壓器漏感是一個(gè)非常關(guān)鍵的參數(shù),由于反激電源需要變壓器儲(chǔ)存能量,要 使變壓器鐵芯得到充分利用,一般都要在磁路中開氣隙,其目的是改變鐵芯磁滯回線的斜率,使變壓器能夠承受大的脈沖電流沖擊,而不至于鐵芯進(jìn)入飽和非線形狀 態(tài),磁路中氣隙處于高磁阻狀態(tài),在磁路中產(chǎn)生漏磁遠(yuǎn)大于完全閉合磁路。
變壓器初次極間的偶合,也是確定漏感的關(guān)鍵因素,要盡量使初次極線圈靠近,可采用三明治繞法,但這樣會(huì)使變壓器分布電容增大。選用鐵芯盡量用窗口比較長(zhǎng)的磁芯,可減小漏感,如用 EE、EF、EER、PQ 型磁芯效果要比 EI型的好。
關(guān)于反激電源的占空比,原則上反激電源的最大占空比應(yīng)該小于 0.5,否則環(huán)路不容易補(bǔ)償,有可能不穩(wěn)定,但有一些例外,如美國 PI 公司推出的 TOP 系列芯片是可以工作在占空比大于 0.5 的條件下。
占空比由變壓器原副邊匝數(shù)比確定,本人對(duì)做反激的看法是,先確定反射電壓(輸出電壓通過變壓器耦合反映到原邊的電壓值),在一定電壓范圍內(nèi)反射電壓提高則 工作占空比增大,開關(guān)管損耗降低。反射電壓降低則工作占空比減小,開關(guān)管損耗增大。當(dāng)然這也是有前提條件,當(dāng)占空比增大,則意味著輸出二極管導(dǎo)通時(shí)間縮 短,為保持輸出穩(wěn)定,更多的時(shí)候?qū)⒂奢敵鲭娙莘烹婋娏鱽肀WC,輸出電容將承受更大的高頻紋波電流沖刷,而使其發(fā)熱加劇,這在許多條件下是不允許的。
占空比增大,改變變壓器匝數(shù)比,會(huì)使變壓器漏感加大,使其整體性能變,當(dāng)漏感能量大到一定程度,可充分抵消掉開關(guān)管大占空帶來的低損耗,時(shí)就沒有再增大占 空比的意義了,甚至可能會(huì)因?yàn)槁└蟹捶逯惦妷哼^高而擊穿開關(guān)管。由于漏感大,可能使輸出紋波,及其他一些電磁指標(biāo)變差。當(dāng)占空比小時(shí),開關(guān)管通過電流有效 值高,變壓器初級(jí)電流有效值大,降低變換器效率,但可改善輸出電容的工作條件,降低發(fā)熱。如何確定變壓器反射電壓(即占空比)
今天接著談關(guān)于反激電源的占空比(本人關(guān)注反射電壓,與占空比一致),占空比還與選擇開關(guān)管的耐壓有關(guān),有一些早期的反激電源使用比較低耐壓開關(guān)管,如 600V 或650V 作為交流 220V 輸入電源的開關(guān)管, 也許與當(dāng)時(shí)生產(chǎn)工藝有關(guān),高耐壓管子,不易制造,或者低耐壓管子有更合理的導(dǎo)通損耗及開關(guān)特性,像這種線路反射電壓不能太高,否則為使 開關(guān)管工作在安全范圍內(nèi),吸收電路損耗的功率也是相當(dāng)可觀的。
實(shí)踐證明 600V管子反射電壓不要大于 100V,650V 管子反射電壓不要大于120V,把漏感尖峰電壓值鉗位在 50V 時(shí)管子還有 50V 的工作余量,F(xiàn)在 由于 MOS管制造工藝水平的提高,一般反激電源都采用 700V 或 750V 甚至 800-900V 的開關(guān)管。像這種電路,抗過壓的能力強(qiáng)一些開關(guān)變壓器反射電壓也可以做得比較高一些,最大反射電壓在 150V 比較合適,能夠獲得較好的綜 合性能。
PI公司的 TOP芯片推薦為 135V 采用瞬變電壓抑制二極管鉗位。但他的評(píng)估板一般反射電壓都要低于這個(gè)數(shù)值在 110V 左右。這兩種類型各有優(yōu)缺點(diǎn): 第一類:缺點(diǎn)抗過壓能力弱,占空比小,變壓器初級(jí)脈沖電流大。優(yōu)點(diǎn):變壓器漏感小,電磁輻射低,紋波指標(biāo)高,開關(guān)管損耗小,轉(zhuǎn)換效率不一定比第二類低。 第二類:缺點(diǎn)開關(guān)管損耗大一些,變壓器漏感大一些,紋波差一些。優(yōu)點(diǎn):抗過壓能力強(qiáng)一些,占空比大,變壓器損耗低一些,效率高一些。
反激電源反射電壓還有一個(gè)確定因素 反激電源的反射電壓還與一個(gè)參數(shù)有關(guān),那就是輸出電壓,輸出電壓越低則變壓器匝數(shù)比越大,變壓器漏感越大,開關(guān)管承受電壓越高,有可能擊穿開關(guān)管、吸收電 路消耗功率越大,有可能使吸收回路功率器件永久失效(特別是采用瞬變電壓抑制二極管的電路)。在設(shè)計(jì)低壓輸出小功率反激電源的優(yōu)化過程中必須小心處理,其 處理方法有幾個(gè):
1、 采用大一個(gè)功率等級(jí)的磁芯降低漏感,這樣可提高低壓反激電源的轉(zhuǎn)換效率,降低損耗,減小輸出紋波,提高多路輸出電源的交差調(diào)整率,一般常見于家電用開關(guān)電源,如光碟機(jī)、DVB機(jī)頂盒等。
2、如果條件不允許加大磁芯,只能降低反射電壓,減小占空比。降低反射電壓可減小漏感但 有可能使電源轉(zhuǎn)換效率降低,這兩者是一個(gè)矛盾,必須要有一個(gè)替代過程才能找到一個(gè)合適的點(diǎn),在變壓器替代實(shí)驗(yàn)過程中,可以檢測(cè)變壓器原邊的反峰電壓,盡量 降低反峰電壓脈沖的寬度,和幅度,可增加變換器的工作安全裕度。一般反射電壓在 110V 時(shí)比較合適。
3、增強(qiáng)耦合,降低損耗,采用新的技術(shù),和繞線工藝,變壓器為滿足安全規(guī)范會(huì)在原邊和副 邊間采取絕緣措施,如墊絕緣膠帶、加絕緣端空膠帶。這些將影響變壓器漏感性能,現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中可采用初級(jí)繞組包繞次級(jí)的繞法;蛘叽渭(jí)用三重絕緣線繞制,取消 初次級(jí)間的絕緣物,可以增強(qiáng)耦合,甚至可采用寬銅皮繞制。
文中低壓輸出指小于或等于 5V 的輸出,像這一類小功率電源,本人的經(jīng)驗(yàn)是,功率輸出大于 20W 輸出可采用正激式,可獲得最佳性價(jià)比,當(dāng)然這也不是決對(duì)的, 與個(gè)人的習(xí)慣,應(yīng)用的環(huán)境有關(guān)系,下次談一談反激電源用磁性芯,磁路開氣隙的一些認(rèn)識(shí),希望各位高人指點(diǎn)。
反激電源變壓器磁芯在工作在單向磁化狀態(tài),所以磁路需要開氣隙,類似于脈動(dòng)直流電感器。部分磁路通過空氣縫隙耦合。為什么開氣隙的原理本人理解為:由于功 率鐵氧體也具有近似于矩形的工作特性曲線(磁滯回線),在工作特性曲線上 Y 軸表示磁感應(yīng)強(qiáng)度(B),現(xiàn)在的生產(chǎn)工藝一般飽和點(diǎn)在 400mT 以上,一般此值 在設(shè)計(jì)中取值應(yīng)該在200-300mT 比較合適、X 軸表示磁場(chǎng)強(qiáng)度(H)此值與磁化電流強(qiáng)度成比例關(guān)系。磁路開氣隙相當(dāng)于把磁體磁滯回線向 X 軸向傾斜,在同樣的磁感應(yīng)強(qiáng)度下,可承受更大的磁化電流,則相當(dāng)于磁心儲(chǔ)存更多的能量,此能量在開關(guān)管截止時(shí)通過變壓器次級(jí)瀉放到負(fù)載電路,反激電源磁芯 開氣隙有兩個(gè)作用。其一是傳遞更多能量,其二防止磁芯進(jìn)入飽和狀態(tài)。
反激電源的變壓器工作在單向磁化狀態(tài),不僅要通過磁耦合傳遞能量,還擔(dān)負(fù)電壓變換輸入輸出隔離的多重作用。所以氣隙的處理需要非常小心,氣隙太大可使漏感 變大,磁滯損耗增加,鐵損、銅損增大,影響電源的整機(jī)性能。氣隙太小有可能使變壓器磁芯飽和,導(dǎo)致電源損壞
所謂反激電源的連續(xù)與斷續(xù)模式是指變壓器的工作狀態(tài),在滿載狀態(tài)變壓器工作于能量完全傳遞,或不完全傳遞的工作模式。一般要根據(jù)工作環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì),常規(guī)反 激電源應(yīng)該工作在連續(xù)模式,這樣開關(guān)管、線路的損耗都比較小,而且可以減輕輸入輸出電容的工作應(yīng)力,但是這也有一些例外。
需要在這里特別指出:由于反激電源的特點(diǎn)也比較適合設(shè)計(jì)成高壓電源,而高壓電源變壓器一般工作在斷續(xù)模式,本人理解為由于高壓電源輸出需要采用高耐壓的整 流二極管。由于制造工藝特點(diǎn),高反壓二極管,反向恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng),速度低,在電流連續(xù)狀態(tài),二極管是在有正向偏壓時(shí)恢復(fù),反向恢復(fù)時(shí)的能量損耗非常大,不利于 變換器性能的提高,輕則降低轉(zhuǎn)換效率,整流管嚴(yán)重發(fā)熱,重則甚至燒毀整流管。由于在斷續(xù)模式下,二極管是在零偏壓情況下反向偏置,損耗可以降到一個(gè)比較低 的水平。所以高壓電源工作在斷續(xù)模式,并且工作頻率不能太高。
還有一類反激式電源工作在臨界狀態(tài),一般這類電源工作在調(diào)頻模式,或調(diào)頻調(diào)寬雙模式,一些低成本的自激電源(RCC)常采用這種形式,為保證輸出穩(wěn)定,變 壓器工作頻率隨著,輸出電流或輸入電壓而改變,接近滿載時(shí)變壓器始終保持在連續(xù)與斷續(xù)之間,這種電源只適合于小功率輸出,否則電磁兼容特性的處理會(huì)很讓人 頭痛
反激開關(guān)電源變壓器應(yīng)工作在連續(xù)模式,那就要求比較大的繞組電感量,當(dāng)然連續(xù)也是有一定程度的,過分追求絕對(duì)連續(xù)是不現(xiàn)實(shí)的,有可能需要很大的磁芯, 非常 多的線圈匝數(shù),同時(shí)伴隨著大的漏感和分布電容,可能得不償失。那么如何確定這個(gè)參數(shù)呢,通過多次實(shí)踐,及分析同行的設(shè)計(jì),本人認(rèn)為,在標(biāo)稱電壓輸入時(shí),輸 出達(dá)到 50%~60%變壓器從斷續(xù),過渡到連續(xù)狀態(tài)比較合適。或者在最高輸入電壓狀態(tài)時(shí),滿載輸出時(shí),變壓器能夠過渡到連續(xù)狀態(tài)就可以了。
反激式變壓器是反激開關(guān)電源的核心,它決定了反激變換器一系列的重要參數(shù),如占空比D,最大峰值電流,設(shè)計(jì)反激式變壓器,就是要讓反激式開關(guān)電源工作在一個(gè)合理的工作點(diǎn)上。這樣可以讓其的發(fā)熱盡量小,對(duì)器件的磨損也盡量小。同樣的芯片,同樣的磁芯,若是變壓器設(shè)計(jì)不合理,則整個(gè)開關(guān)電源的性能會(huì)有很大下降,如損耗會(huì)加大,最大輸出功率也會(huì)有下降,下面我系統(tǒng)的說一下我算變壓器的方法。
算變壓器,就是要先選定一個(gè)工作點(diǎn),在這個(gè)工作點(diǎn)上算,這個(gè)是最苛刻的一個(gè)點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)就是最低的交流輸入電壓,對(duì)應(yīng)于最大的輸出功率。下面我就來算了一個(gè)輸入85V到265V,輸出5V,2A 的電源,開關(guān)頻率是100KHZ。
第一步就是選定原邊感應(yīng)電壓VOR,這個(gè)值是由自己來設(shè)定的,這個(gè)值就決定了電源的占空比?赡芘笥褌儾焕斫馐裁词窃吀袘(yīng)電壓,是 這樣的,這要從下面看起,慢慢的來,
這是一個(gè)典型的單端反激式開關(guān)電源,大家再熟悉不過了,來分析一下一個(gè)工作周期,當(dāng)開關(guān)管開通的時(shí)候,原邊相當(dāng)于一個(gè)電感,電感兩端加上電壓,其電流值不會(huì)突變,而線性的上升,有公式上升了的I=Vs*ton/L,這三項(xiàng)分別是原邊輸入電壓,開關(guān)開通時(shí)間,和原邊電感量.在開關(guān)管關(guān)斷的時(shí)候,原邊電感放電,電感電流又會(huì)下降,同樣要尊守上面的公式定律,此時(shí)有下降了
I=VOR*toff/L,這三項(xiàng)分別是原邊感應(yīng)電壓,即放電電壓,開關(guān)管關(guān)斷時(shí)間,和電感量.在經(jīng)過一個(gè)周期后,原邊電感電流的值會(huì)回到原來,不可能會(huì)變,所以,有VS*TON/L=VOR*TOFF/L,,上升了的,等于下降了的,懂嗎,好懂吧,上式中可以用D來代替TON,用1-D來代替TO(shè)OF,移項(xiàng)可得,D=VOR/(VOR+VS)。此即是最大占空比了。比如說我設(shè)計(jì)的這個(gè),我選定感應(yīng)電壓為80V,VS為90V ,則D=80/(*80+90)=0.47
第二步,確實(shí)原邊電流波形的參數(shù).
原邊電流波形有三個(gè)參數(shù),平均電流,有效值電流,峰值電流.,首先要知道原邊電流的波形,原邊電流的波形如下圖所示,畫的不好,但不要笑啊.這是一個(gè)梯形波橫向表示時(shí)間,縱向表示電流大小,這個(gè)波形有三個(gè)值,一是平均值,二是有效值,三是其峰值,平均值就是把這個(gè)波形的面積再除以其時(shí)間.如下面那一條橫線所示,首先要確定這個(gè)值,這個(gè)值是這樣算的,電流平均值=輸出功率/效率*VS,因?yàn)檩敵龉β食艘孕示褪禽斎牍β,然后輸入功率再除以輸入電壓就是輸入電流,這個(gè)就是平均值電流,F(xiàn)在下一步就是求那個(gè)電流峰值,尖峰值是多少呢,這個(gè)我們自己還要設(shè)定一個(gè)參數(shù),這個(gè)參數(shù)就是KRP,所謂KRP,就是指最大脈動(dòng)電流和峰值電流的比值這個(gè)比值下圖分別是最大脈動(dòng)電流和峰值電流。是在0和1之間的。這個(gè)值很重要。已知了KRP,現(xiàn)在要解方程了,都會(huì)解方程吧,這是初一的應(yīng)用題啊,我來解一下,已知這個(gè)波形一個(gè)周期的面積等于電流平均值*1,這個(gè)波形的面積等于,峰值電流*KRP*D+峰值電流*(1-KRP)*D,所以有電流平均值等于上式,解出來峰值電流=電流平均值/(1-0.5KRP)*D。比如說我這個(gè)輸出是10W,設(shè)定效率是0.8.則輸入的平均電流就是10/0.8*90=0.138A,我設(shè)定KRP的值是0.6而最大值=0.138/(1-0.5KRP).D=0.138/(1-0.5*0.6)*0.47=0.419A.
第三個(gè)電流參數(shù),就是這個(gè)電流的有效值,電流有效值和平均值是不一樣的,有效值的定義還記得嗎,就是說把這個(gè)電流加在一個(gè)電阻上,若是其發(fā)熱和另處一個(gè)直流電流加在這個(gè)電阻上發(fā)熱效果一樣的話,那么這個(gè)電流的有效值就等于這個(gè)直流的電流值.所以這個(gè)電流的有效值不等于其平均值,一般比其平均值要大.而且同樣的平均值,可以對(duì)應(yīng)很多個(gè)有效值,若是把KRP的值選得越大,有效值就會(huì)越大,有效值還和占空比D也有關(guān)系,總之.它這個(gè)電流波形的形狀是息息相關(guān)的.我就直接給出有效值的電流公式,這個(gè)公式要用積分才能推得出來,我就不推了,只要大家區(qū)分開來有效值和平均值就可以了.
電流有效值=電流峰值*根號(hào)下的D*(KRP的平方/3-KRP+1)如我現(xiàn)在這個(gè),電流有效值=0.419*根號(hào)下0.47*(0.36/3-0.6+1)=0.20A.所以對(duì)應(yīng)于相同的功率,也就是有相同的輸入電流時(shí),其有效值和這些參數(shù)是有關(guān)的,適當(dāng)?shù)恼{(diào)整參數(shù),使有效值最小,發(fā)熱也就最小,損耗小.這便優(yōu)化了設(shè)計(jì).
第三步,開始設(shè)計(jì)變壓器準(zhǔn)備工作
.已知了開關(guān)頻率是100KHZ則開關(guān)周期就是10微秒了,占空比是0.47.那么TON就是4.7微秒了.記好這兩個(gè)數(shù),對(duì)下面有用.
第四步,選定變壓器磁芯
這個(gè)就是憑經(jīng)驗(yàn)了,如果你不會(huì)選,就估一個(gè),計(jì)算就行了,若是不行,可以再換一個(gè)大一點(diǎn)的或是小一點(diǎn)的,不過有的資料上有如何根據(jù)功率去選磁芯的公式或是區(qū)線圖,大家不妨也可以參考一下.我一般是憑經(jīng)驗(yàn)來的.
第五步,計(jì)算變壓器的原邊匝數(shù)
原邊使用的經(jīng)徑.計(jì)算原邊匝數(shù)的時(shí)候,要選定一個(gè)磁芯的振幅B,即這個(gè)磁芯的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化區(qū)間,因?yàn)榧由戏讲妷汉?這個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度是變化的,正是因?yàn)樽兓?所以其才有了變壓的作用,NP=VS*TON/SJ*B,這幾個(gè)參數(shù)分別是原邊匝數(shù),,最小輸入電壓,導(dǎo)通時(shí)間,磁芯的橫節(jié)面積和磁芯振幅,一般取B的值是0.1到0.2之間,取得越小,變壓器的鐵損就越小,但相應(yīng)變壓器的體積會(huì)大些.這個(gè)公式來源于法拉弟電磁感應(yīng)定律,這個(gè)定律是說,在一個(gè)鐵心中,當(dāng)磁通變化的時(shí)候,其會(huì)產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電壓,這個(gè)感應(yīng)電壓=磁通的變化量/時(shí)間T再乘以匝數(shù)比,把磁通變化量換成磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化量乘以其面積就可以推出上式來,簡(jiǎn)單吧.我的這個(gè)NP=90*4.7微秒/32平方毫米*0.15,得到88匝0.15是我選取的了值.算了匝數(shù),再確定線徑,一般來說電流越大,線越熱,所以需要的導(dǎo)線就越粗,,需要的線徑由有效值來確定,而不是平均值.上面已經(jīng)算得了有效值,所以就來選線,我用0.25的線就可以了,用0.25的線,其面積是0.049平方毫米,電流是0.2安,所以其電流密度是4.08,可以,一般選定電流密度是4到10安第平方毫米.記住這一點(diǎn),這很重要.若是電流很大,最好采用兩股或是兩股以上的線并繞,因?yàn)楦哳l電流有趨效應(yīng),這樣可以比較好.
第六步,確定次級(jí)繞組的參數(shù),圈數(shù)和線徑
記得原邊感應(yīng)電壓吧,這就是一個(gè)放電電壓,原邊就是以這個(gè)電壓放電給副邊的,看上邊的圖,因?yàn)楦边呡敵鲭娞珵?V,加上肖特基管的壓降,就有5.6V,原邊以80V的電壓放電,副邊以5.6V的電壓放電,那么匝數(shù)是多少呢,當(dāng)然其遵守變壓器那個(gè)匝數(shù)和電壓成正比的規(guī)律啦.所以副邊電壓=NS*(UO+UF)/VOR,其中UF為肖特基管壓降.如我這個(gè)副邊匝數(shù)等于88*5.6/80,得6.16,整取6匝.再算副邊的線徑,當(dāng)然也就要算出副邊的有效值電流啦,副邊電流的波形會(huì)畫嗎,我畫給大家看一下吧畫的不太對(duì)稱,沒關(guān)系,只要知道這個(gè)意思,就可以了.有突起的時(shí)間是1-D,沒有突起的是D,剛好和原邊相反,但其KRP 的值和原邊相同的這下知道了這個(gè)波形的有效值是怎么算的了吧,哦,再提醒一句,這個(gè)峰值電流就是原邊峰值電流乘以其匝數(shù)比,要比原邊峰值電流大數(shù)倍。
第七步確定反饋繞組的參數(shù)
反饋是反激的電壓,其電壓是取自輸出級(jí)的,所以反饋電壓是穩(wěn)定的,TOP 的電源電壓是5.7到9V,繞上7匝,那么其電壓大概是6V多,這就可以了,記得,反饋電壓是反激的,其匝數(shù)比要和幅邊對(duì)應(yīng),懂什么意思嗎,至于線,因?yàn)榱鬟^其的電流很小,所以就用繞原邊的線繞就可以了,無嚴(yán)格的要求.
第八步,確定電感量
記得原邊的電流上升公式嗎I=VS*TON/L.因?yàn)槟阋呀?jīng)從上面畫出了原邊電流的波形,這個(gè)I就是:峰值電流*KRP,所以L=VS.TON/峰值電流*KRP,知道了嗎,從此就確定了原邊電感的值.
第九步,驗(yàn)證設(shè)計(jì)
即驗(yàn)證一下最大磁感應(yīng)強(qiáng)度是不是超過了磁芯的允許值,有BMAX=L*IP/SJ*NP.這個(gè)五個(gè)參數(shù)分別表示磁通最大值,原邊電感量,峰值電流,原邊匝數(shù),這個(gè)公式是從電感量L的概念公式推過來的,因?yàn)長(zhǎng)=磁鏈/流過電感線圈的電流,磁鏈等于磁通乘以其匝數(shù),而磁通就是磁感應(yīng)強(qiáng)度乘以其截面積,分別代入到上面,即當(dāng)原邊線圈流過峰值電流時(shí),此時(shí)磁芯達(dá)到最大磁感應(yīng)強(qiáng)度,這個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度就用以上公式計(jì)算.BMAX的值一般一要超過0.3T ,若是好的磁芯,可以大一些,若是超過了這個(gè)值,就可以增加原邊匝數(shù),或是換大的磁芯來調(diào).
總結(jié)一下:
設(shè)計(jì)高頻變壓器,有幾個(gè)參數(shù)要自己設(shè)定,這幾個(gè)參數(shù)就決定了開關(guān)電源的工作方式,第一是要設(shè)定最大占空比D,這個(gè)占空比是由你自己設(shè)定的感應(yīng)電壓VOR來確定的,再就是設(shè)定原邊電流的波形,確定KRP的值,設(shè)計(jì)變壓器時(shí),還要設(shè)定其磁芯振幅B,這又是一個(gè)設(shè)定,所有這些設(shè)定,就讓這個(gè)開關(guān)電源工作在你設(shè)定的方式之下了.要不斷的調(diào)整,工作在一個(gè)對(duì)你來說最好的狀態(tài)之下,這就是高頻變壓器的設(shè)計(jì)任務(wù).總結(jié)一下
有效值=電流峰值*根號(hào)下的D*(KRP的平方/3-KRP+1) (4)
不過總的來說,高頻變壓器是一個(gè)比較復(fù)雜的東西,我短短的篇幅在此也不足以說明,學(xué)習(xí)高頻變壓器,我花了很長(zhǎng)時(shí)間,如果有什么說的不對(duì)的地方,請(qǐng)大家指正。
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