高頻變壓器的設(shè)計(jì)ha(編輯修改稿)
2025-02-03 02:14 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 雙極性：電路為半橋、全橋、推挽等 。 變壓器一次繞組里正負(fù)半周勵(lì)磁電流大小相等，方向相反，因此對(duì)于變壓器磁心里的磁通變化，也是對(duì)稱的上下移動(dòng)， B的最大變化范圍為 △ B=2Bm，磁心中的直流分量基本抵消。 2） 單極性：電路為單端正激、單端反激等 ，變壓器一次繞組在 1個(gè)周期內(nèi)加上 1個(gè)單向的方波脈沖電壓（單端反激式如此）。變壓器磁心單向勵(lì)磁，磁通密度在最大值 Bm到剩余磁通密度 Br之間變化，這時(shí)的△ B=Bm－ Br，若減小 Br，增大飽和磁通密度 Bs，可以提高△ B，降低匝數(shù)，減小銅耗。 2022/2/4 15 變壓器或者電感根據(jù)在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的工作方式分為三大類： 直流濾波電感工作狀態(tài)，電感磁芯只工作在一個(gè)象限。屬于這類工作狀態(tài)的電感有 Boost電感、 Buck電感、 Buck/boost電感、正激以及所有推挽拓?fù)渥儞Q器 輸出濾波電感 、單端反激變換器變壓器 ； 正激變換器中的變壓器，磁芯也只工作在一個(gè)象限，但變壓器要進(jìn)行磁復(fù)位。 推挽拓?fù)渲械淖儔浩?，磁芯是雙向交變磁化，屬于這類的變換器有推挽變換器、半橋和全橋變換器、交流濾波電感等。 2022/2/4 16 （ 2）在高頻下具有較低的功率損耗 鐵氧體的功率損耗，不僅影響電源輸出效率，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致磁心發(fā)熱，波形畸變等不良后果。 變壓器的發(fā)熱問題，在實(shí)際應(yīng)用中極為普遍，它主要是由變壓器的銅損和磁心損耗引起的。如果在設(shè)計(jì)變壓器時(shí)， Bm選擇過低，繞組匝數(shù)過多，就會(huì)導(dǎo)致繞組發(fā)熱，并同時(shí)向磁心傳輸熱量，使磁心發(fā)熱。反之，若磁心發(fā)熱為主體，也會(huì)導(dǎo)致繞組發(fā)熱。 選擇鐵氧體材料時(shí)，要求功率損耗隨溫度的變化呈負(fù)溫度系數(shù)關(guān)系。這是因?yàn)?，假如磁心損耗為發(fā)熱主體，使變壓器溫度上升，而溫度上升又導(dǎo)致磁心損耗進(jìn)一步增大，從而形成惡性循環(huán)，最終將使功率管和變壓器及其他一些元件燒毀。因此國(guó)內(nèi)外在研制功率鐵氧體時(shí)，必須解決 磁性材料本身功率損耗負(fù)溫度系數(shù) 問題，這也是電源用磁性材料的一個(gè)顯著特點(diǎn)，日本 TDK公司的 PC40及國(guó)產(chǎn)的R2KB等材料均能滿足這一要求。 2022/2/4 17 （ 3）適中的磁導(dǎo)率 相對(duì)磁導(dǎo)率究竟選取多少合適呢？這要根據(jù)實(shí)際線路的開關(guān)頻率來(lái)決定，一般相對(duì)磁導(dǎo)率為 2022的材料，其適用頻率在 300kHz以下，有時(shí)也可以高些，但最高不能高于 500kHz。對(duì)于高于這一頻段的材料，應(yīng)選擇磁導(dǎo)率偏低一點(diǎn)的磁性材料，一般為 1300左右。 （ 4）較高的居里溫度 居里溫度是表示磁性材料失去磁特性的溫度，一般材料的居里溫度在 200℃ 以上，但是變壓器的實(shí)際工作溫度不應(yīng)高于 80℃ ，這是因?yàn)?在 100℃ 以上時(shí)，其飽和磁通密度 Bs已跌至常溫時(shí)的 70％ 。因此過高的工作溫度會(huì)使磁心的飽和磁通密度跌落的更嚴(yán)重。再者，當(dāng)高于 100℃ 時(shí)，其功耗已經(jīng)呈正溫度系數(shù)，會(huì)導(dǎo)致惡性循
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