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关于正激变压器有哪些必须知道的?

时间:08-26 来源:张飞实战电子 点击:

热面积小,中柱发热比两个边柱更严重,而散热更差,所以铁芯的损耗导致的温升也较可观。较大的铁损与铜损导致磁芯的温度上升,从而导致变压器的磁通密度饱和点下降,如果设计的余量不够,当变压器在高温大负载的冲击下,可能立即饱和从而导致炸管!而加点小气隙可以减少变压器的剩磁,从而使避免变压器在高温大负载的冲击下饱和。

Q6

为什么有的变压器不加复位绕组,也能正常复位?

可以利用外部复位 RCD,LCD,有源钳位等方式。

Q7

正激的占空比主要是取决于次级续流电感的输入与输出

它是利用变压器激磁电感与MOSFET结电容进行谐振复位的,但是所需的电感量和电容量是需要详细计算的,通常需要对正激变压器开气隙才行。复位电流一般都比较小,所以复位绕组的发热也较小,放在内层一般一层就可以绕完便于工艺的控制。我做的变压器一般是复位,初级,次级,辅助。

次级绕组如果在里面,这绕组所用铜线的单匝长度小,直流损耗低,但散热就差了一点,如果在外面的话,则情况相反。

对于正激电源来说,匝比影响的是占空比,初次级的峰值电流,匝数以及次级储能电感的电感量。

正激没有偏磁和直通的毛病,主要优点就是可靠性高.同样频率下,正激变压器磁芯的发热量只有桥式的1/3。200W-500W的正激变压器,可加0.05-0.1MM的气隙,这样可以减少初级匝数,还可适当提高频率,进一步减少匝数,以降低导线发热量。

正激电源开通、关断瞬间,初、次级电流包含哪些成分?稳态之后呢?双管正激的那两个钳位二极管是在复位的时候导通,从而钳位MOSFET两端的电压近似等于直流母线电压,复位二极管最好用超快回复的,最理想的选择是BYV26C之类的管子,UF系列也可以。

Q8

硬开关电路

从理论上分析,提高频率的益处:可以允许使用更少的匝数或者使用更小型号的变压器(同样型号的变压器输出同样功率,铁损将明显减少),减少电源的体积,增大电源的功率密度。当然也有不好的一面:提高频率将使MOSFET的开关损耗加大,变压器绕线的趋肤深度降低,分布参数的振荡将更加剧烈,EMI变差。所以,可靠性跟频率没有必然的联系,只要将电路处理好,特别是热设计做好了,一般可靠性还是比较高的。

匝比的大小跟输入的电压范围以及占空比有关。正激与反激不一样,反激的"电感"变压器之前,而正激的电感在变压器之后,所以同样的占空比下,正、反激的变压器次级输出电压是不一样的。次级完全可以看成一个BUCK电路,那么这个BUCK电路的输入电压就是变压器次级输出电压减去整流管的压降,只要确定好占空比,就可以计算出电感前端的输入电压,即变压器次级的电压,然后通过占空比凡推出匝比,选好变压器之后就可以计算出初级的匝数,通过匝比计算出次级匝数。

在算变压器的时候经常会因为匝比或匝数的小数而有所调整,这样先计算的输出电感余量不是要再留大些?是的,一般在实际电路设计的时候,跟计算值相比都会留有一定的余量,而且当发生取值使用近似值的时候,都需要进行反推验证,这样才能保证电路的工作状态在我们的控制之中。正激变压器在开关管导通时存在三个电流,1.励磁电流,I1=VIN*Ton/Lp;也就是Ip中的斜坡电流。这部分电流不传递能量,只维持变压器的电动势。2.Ip中的平台电流I2,这一部分是传递能量的。3.次级感应电流I3=n*I2。因为I3=n*I2,I2,I3产生的磁场相互抵消,所以在正激变压器计算中不考虑。

开关损耗是硬开关电路的硬伤,除非上软开关,则可以明显降低开关损耗。硬开关要降低开关损耗的方法有降低开关频率,加快开通与关断的速度(使波形上升与下降沿更陡峭),但会使EMI更差,采用输入电容小的MOSFET,提升电路的驱动能力等。

双管正激与单管正激变压器的计算方法完全一样。其实正激变压器稳态时的初级电流可以通过变压器的等效模型得到的,用文字表述下,Ton时,整流管导通,续流管关断(忽略反向恢复时间与漏感的影响等因素的影响),次级储能电感电流线性上升,di(L)/dt=(Us-Uo)/L,而这个电流会通过匝比反馈到变压器初级的电流波形中去。当然,变压器的初级励磁电感在输入电压Uin的作用下,也会有一个线性上升的励磁电流,di(m)/dt=Uin/Lm,这两个电流都是要流经变压器初级线圈的,所以我们测试的电流就是这两个电流的叠加。这也解释了为何复位线圈的线径比初级线圈的线径小得多的原因。

的取值大小限制变压器铁芯的损耗大小,小的B值变压器越不容易饱和,但相反需要更多的绕线匝数,有时甚至因为窗口面积饶不下,所以铜损在增加。

Q9

正激一

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