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开关电源中变压器的Saber仿真辅助设计一:反激

时间:03-07 来源:互联网 点击:

电桥的左边,同时在右边放一个非线形变压器B2,初步拟订磁芯为EE2825,接线和初步设置的参数如图:

调整电源电压(41.8V),使B1初级回路的峰值电流刚好达到 lm=4.17A

检测此时B1的pp脚电压。调整B2初级匝数使两边 pp 脚电压达到同样的值(即感抗相等电桥平衡),得到初级76匝。波形不失真,说明该型号磁芯够大。

加大电压(也就是电流),直到右边波形失真,说明变压器B2进入饱和。

临界失真的电压大致为68V,与标准电流电压41.8V之比为163%,这就是抗饱和安全系数。

如果对上述结果满意,把两边接线改到 sp 脚

调整B2次级匝数使两边sp 脚电压达到同样的值,得到次级18匝。

调整气隙,会得到不同绕组参数和安全系数。

评估:

对于有峰值电流控制的电路来说,安全富裕很多,如果窗口允许的话,可以进一步减小磁芯。

对于没有峰值电流控制的电路来说,由于闭环反馈响应的设计差异,有可能在高压轻栽突然加载时,由于过补偿引起超过 Im 的峰值电流,适当富裕的安全系数是必要的。

如果觉得安全系数还不够,如果窗口允许的话,可以进一步优化气隙获得更大的安全系数,或者选用更大的磁芯。

漏感

可以放一个线性电感到类比电桥上,验证一下上阶段仿真的漏感:

所有绕组电阻设置为最小,比如1p,变压器副边短路,调整电感量,使电桥平衡,得到14uH,这就是漏感,与预计的3%差不多。

实际漏感与绕制工艺、绕组(短路)电阻值、气隙、测试方法都有关系,不能精确描述和仿真,这里用偶合系数或者附加等效电感模拟,需要有点经验成分,仿多了就有数了,我这里是瞎蒙的。

其他感性元件 电路中L1的电感量470uH,电流平均值0.36A,有效值0.54A,可直接选用0.3mm左右线径绕制的任何470uH的商品功率电感或者工字直插电感。也可以用附件《磁环电感精确计算电子表格》 计算一个磁环电感:

Saber中的非线性电感(变压器)是中间开气隙的EE磁芯模型,没有其他结构的开磁路电感模型,也缺少铁粉芯材质模型,因此此电感不能用非线性电感仿真,磁损就仿不出来了。

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