单端反激电路中高频变压器的设计
![单端反激电路中高频变压器的设计 www.21ic.com](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/fetch/20131009/176345_2_0.jpg)
(a)完全能量传递方式 (b)不完全能量传递方式 (c)不完全能量传递方式
(原边电感较大) (原边电感大小适中)
图2 在反激变压器中原边电流的波形(三种情况下Iave均相同)
实际设计工作是通过气隙大小调整来选定能量的传递方式。图2示出三种可能的方式。(a)是完全能量传递方式。这种方式传递同样的能量,峰值电流是很高的。工作中开关晶体管、输出二极管和电容器产生最大的损耗,且在变压器自身产生最大的铜耗(I2R);(b)表示不完全能量传递方式。此时,具有一个低电流斜率,这是电感较大的缘故。尽管这种工作方式损耗最小,但这大的磁化直流成分和高的磁滞将使大多数铁磁物质产生饱和。(c)表示一个较好的折衷方法,它的峰值电流大小适中,峰值与直流有效值的比也比较适中。当经调整气隙,使在合适的气隙大小下,就能得到这一传递方式。工作中噪声较小,效率也合理。
使用图2原边电感量可通过电流波形图的斜率Δi/Δt按下式求出
LP=VinΔt/Δi
在图(c)中,设取IP2=3 IP1,则tOn=t2-t1时间内电流平均值Iave
Iave= IP2 -IP1=3 IP1- IP1 = 2IP1
在周期内TS的平均输入电流IS
Iin=P/Vin=30.77/228.8=0.13A
相应的值为
Iave= IinTS/tOn=0.13×14/6.97=0.26A
IP1=Iave/2=0.13A
IP2=3 IP1=0.39A
在tOn期间电流变化量Δi= IP2 -IP1=0.39-0.13=0.26A带入LP=VinΔt/Δi式中求出原边电感LP
LP= VinΔt/Δi=228.8×6.97/0.26=6.13mH
一旦已知原边电感Lp和匝数Np,求出电感系数AL
AL=Lp/N2p=0.00613/862=829nH/匝2
用下式计算气隙
lg=µ0×N2p×Ae/ Lp
式中lg ------气隙长度(mm)
µ0------4π×10-7
Np ------原边匝数
Lp ------原边电感(mH)
Ae ------磁芯面积(mm2)
lg =4π×10-7×862×84.41/6.13=0.13mm
5变压器的绕制工艺问题
变压器绕制的基本要求是耦合紧密,以减小漏感。设计时应采用“初包次”的绕法。示意图如下:
初级-------内层 |
次级绕组 |
初级--------外层 |
辅助绕组 |
在变压器的绝缘方面,线圈绝缘选用抗电强度高、介质损耗低的复合纤维绝缘纸,提高初、次级之间的绝缘强度和抗电晕能力。变压器绝缘则采用整体灌注的方法来保证变压器的绝缘使用要求。
6 结语
本文详细阐述了单端反激变换器中变压器的设计方法,并结合具体设计任务,设计出一个用于176Vac~264Vac输入,12V2A输出的高频开关电源变压器。设计出的变压器在实际电路中表现出良好的电气特性。
参考文献
[1]张占松,蔡宣三。开关电源的原理与设计(修订版)。电子工业出版社,2004。
[2]刘胜利。现代高频开关电源实用技术。电子工业出版社,2001。
DIY机械键盘相关社区:机械键盘DIY
dc相关文章:dc是什么
评论