【正文】 在此感謝幫助過我的同學，感謝學校給予我們良好的工作環(huán)境。在 100kHz的使用條件下，可以取代鐵氧體、坡莫合金用作磁心材料 結束 語 本文主要研究開關電源的高頻變壓器，介紹了變壓器的原理和作用還有分類，研究了幾種常用的開關電源中的變壓器的作用及其工作原理，并通過設計 30KHZ的高頻開關電源變壓器讓我認識到 寫論文是一個不斷學習的過程，從最初剛寫論文時對 變壓器設計 的問題的模糊認識到最后能夠對該問題有深刻的認識，我體會到實踐對于學習的重要性，以前只是明白理論，沒有經過實踐考察，對知識的理解不夠明確，通過這次的做，真正做到 理論 時間相結合。 次級繞組的線徑可選 d=，其截面積為 。 變壓器的實際輸出能力 鐵基超微晶鐵心及超微晶軟磁合金通過省級技術鑒定 13 1999 年 10 月 24 日，由江西省科委等機關委托主持的對江西大有科技有限公司研制的新產品 DY－ ON型鐵基超微晶磁鐵心和超微晶軟磁合金通過了省級技術鑒定，獲得與會專家學者的高度評價，一致認為這兩項產品性能穩(wěn)定，各項技術指標分別達到美國 UL94－ P標準和國標 GBm292－ 89 技術要求，在國內同類產品 中具有特色。 推挽電路中兩個開關 S1和 S2交替導通 ,在繞組 N1和 N’1 兩端分別形成相位相反的交流電壓 ,改變占空比就可以改變輸出電壓 . 178。磁心的材料只有從坡莫合金、鈷基非晶態(tài)合金和超微晶合金三種材料中來考慮，但坡莫合金、鈷基非晶態(tài)價格高，約為超微晶合金的數倍，而飽和磁感應強度 Bs卻為超微晶合金 2/3 左右，且加工工藝復雜。 . 一種實際高頻變壓器的設計過程 設變壓器的輸入電壓 V1=24V,功率 P0=250W,效率 η=, 輸出電壓 V2=220V,采用 E型磁芯 ,允許溫升 25℃ ,KJ=323, X=,飽和磁通密約為 ,考慮到高溫時飽和磁密會下降 ,同時為了防止合閘瞬間高頻變壓器飽和 ,取飽和磁密的 1/3為變壓器的工作磁密 , 即 BW=, 設工作頻率為 20kHz, 由計算得AP=(1+10 %)≈, 取 10%裕度后 ,AP= cm4,查設計手冊選取 E17 鐵氧體磁芯 ,那么其 AW=,Ae=, AP= 滿足要求。如果一般絕緣只墊一層絕緣薄膜 ,加強絕緣應墊 2～ 3層絕緣薄膜。還要注意的是導線截面 (直徑 )的大小還與漏感有關。對于磁通雙方向變化的工作模式 : ,工作磁滯回線包圍的面積比局部回線大得多 ,損耗也大得多 ,ΔB 主要受損耗限制 ,而且還要注意出現的直流偏磁問題。高 頻變壓器設計時選擇磁芯結構應考慮的因素 :降低漏磁和漏感 ,增加線圈散熱面積 ,有利于屏蔽 ,線圈繞線容易 ,裝配接線方便等。電阻率高則渦流小 ,鐵耗也小。 (2)大型有限元模型對計算機系統(tǒng)資源要求很高，并且運算時間較長。后者則重視具體的量值，盡可能通過數值模擬方法得到高頻開關電源變壓器設計中某些不易計算量的精確值并和實驗值進行比較，最終達到在一定程度上替代實驗的目的。前處理階段主要的工作是選擇分析模塊、定義單元類型和材料特性、建立實體模型、對模型進行網格劃分、施加載荷和邊界條件等。 ) 交流電阻的理論值和實測值很接近，只是實測的交流電阻值較理論值稍大一些，這主要是由于 Dowell模型假設漏磁平行導體交界面分布，這只有在導體的寬度和厚度之比很大時才近似成立，而且也沒有考慮導體之間的鄰近效應以及氣隙的邊緣效應。以下幾個問題是高頻變壓器設計中討論最多的問題。 2 S關斷后 ,電感 L通過 VD2續(xù)流 ,VD1關斷 .S關斷后變壓器的激磁電流經 N3繞組和 VD3流回電源 ,所以 S關斷后承受的電壓為 0 . 變壓器的磁心復位 :開關 S開通后 ,變壓器的激磁電流由零開始 ,隨著時間的增加而線性的增長 ,直到 S關斷 .為防止變壓器的激磁電感飽和 ,必須設法使激磁電流在S關斷后到下一次再開通的一段時間內降回零 ,這一過程稱為變壓器的磁心復位 。以開關轉換器為主要組成部分，用閉環(huán)自動控制來穩(wěn)定輸出電壓，并在電路中加入保護環(huán)節(jié)的電源，叫做開關電源 (Switching POWER Supply)。例如：初級線圈是 500 匝，次級線圈是 250匝，初級通上 220V交流電，次級電壓就是 110V?？傊?,薄膜變壓器是現在正在大力開發(fā)的高頻電子變壓器 。由于頻率的提高和磁性材料的發(fā)展 ,許多半導體工藝技術可以應用于高頻變壓器的制造中。 開 關電源的高頻化和高功率密度化的發(fā)展趨勢增加了變壓器優(yōu)化設計的難度：一方面高頻化縮小了變壓器的體積并增加了磁心和繞組中的損耗，導致變壓器發(fā)熱嚴重且散熱表面減小，這對高頻變壓器的散熱設計提出了更高的要求；另一方面開關頻率的增加導致變壓器中的分布參數，即漏感和分布電容，對變換器的性能產生重要的影響。 1964 年，日本 NEC雜志發(fā)表了兩篇具有指導性的 文章：一篇為“高頻技術使 AC／ DC 電源小型化 ；另一篇為“脈沖調制用于電源小型化 。 變壓器的工作原理是用電磁感應原理工作的。 常見的帶隔離開關電源按 按電路的拓撲結構：正激式、反激式、推挽式、半橋式 和全橋式，本人簡單介紹其工作原理，了解變壓器在開關電源中的作用。這兩篇文章指明了開關電源小型化的研究方向，即高頻化和脈沖寬度調制技術。對于開關式變換器來說，漏感會引起電壓尖峰，對電路中的器件產生損壞，分布電容會引起電流尖峰并延長充電時間，增大開關以及二極管的損耗，降低變壓器的效率和可靠性 ， 因此在這種工作模式下希望盡可能的減小變壓器中的分布參數 . 國外 研究高頻開關電源變壓器較早，八十年代研究頻率就已經在 1 10MHzt ， 5 目前國外 0． 5 3MHz 的高頻開關電源已實用化，文獻 [1]報道的 2MHz、 50W 變壓器的幾何線度只有 1． 3cm 左右。在小功率情況下 ,高頻變壓器能夠與功率變換器通過厚膜或薄膜等工藝已經融為一體了。 2 高頻變壓器 的基本原理和作用 高頻變壓器和低頻變壓器的工作原理一樣 .就是頻率不同所用的鐵芯材料不同 .低頻變壓器一般用鐵芯 ,高頻變壓器用鐵氧體磁芯或空芯 。變壓器能降壓也能升壓。如果用高頻DC／ DC轉換器作為開關電源的開關轉換器時，就稱為高頻開關電源 H 3。 正激電路的理想化波形 : 變壓器的磁心復位時間為 : TIST=N3*Ton/N1 輸出電壓 :輸出濾波電感電流連續(xù)的情況下 : UO/UI=N2*Ton/N1*T 8 磁心復位過程 : 只有少數問題能夠用解析的方法求出精確解，這類問題往往是方程性質比較簡單，幾何邊界相當規(guī)則。高頻開關電源變壓器的設計相對于低頻要復雜得多，諸如趨膚效應、鄰近效應、疇壁共振等許多因素在低頻下可被忽略，而在高頻下卻變得十分重要。但由于理論值和實測值 的偏差不大，因此還是很適用于高頻變壓器繞組的交流電阻和漏感的預測。求解計算階段主要的工作是選擇求解類型并設置求解選項 。因此相對于二維分析，三維分析更適于定量分析，然而由于三維分析的復雜性，因此很多情況下也用二維分析來進行定量分析。 (3)不容易檢查分析結果的正確性，只能與實測值進行 比對。鐵氧體材料是復合氧化物燒結