【正文】 ， 輸出出線太多 。 大功率應(yīng)用散熱困難 。罐 (P)型和 PQ型磁芯比 EE磁芯有較好的磁屏蔽的優(yōu)點(diǎn) ， 減少了EMI的傳播 ， 用于 EMC要求嚴(yán)格的地方 。 ? 鐵氧體磁芯有罐型 (國產(chǎn) GU型 ， 國際 P型 )、 PM、 RM、 PQ、 EE、EC、 EP、 ETD、 RC、 UU和 UI各種型號 ， 以及新近發(fā)展的平面磁芯 ， 如 EFD,EPC,LP型等磁芯 。 還有 ， 固定的爬電尺寸對寬窗口影響較小 。 加大線圈寬度可減少線圈的層數(shù) 。在高溫和沖擊、振動大的地方，需采用合金材料磁芯外，一般變壓器磁芯最好選擇鐵氧體。一般合金材料雖然飽和磁通密度比鐵氧體材料大得多，這通常是無關(guān)緊要的，因?yàn)榇磐芏葦[幅嚴(yán)重受渦流損耗限制。但磁導(dǎo)率通常較低，磁化電流因此較大，有時(shí)需用緩沖和箝位電路處理。 如果增加的損耗太大 ，必須重新選擇磁芯 ， 以便僅需要很少變動就可調(diào)整到整數(shù)匝 。 特別是如果低輸出電壓的次級輸出最大負(fù)載功率 ， 而主控制回路調(diào)節(jié)的也是低壓輸出 ， 最低電壓次級匝數(shù)上升或下降對整個(gè)線圈影響最大 。在取整數(shù)匝前最好折衷處理 ， 試試幾個(gè)可能 。 首先 ， 決定額定 UiD時(shí)達(dá)到希望輸出電壓的線圈之間的理想匝比 。 反之 ， 選擇 1匝 ，但磁芯中的磁通密度增加 1/3， 磁芯損耗可能增加一倍 。 相同尺寸的磁芯和窗口 ， 要在原來的窗口中繞不下總線圈 。 5V輸出次級可能是 1匝或 2匝 ， 每個(gè)線圈階差 1或 2匝 。 次級一般匝數(shù)較少 ， 工作頻率越高 ， 次級有可能只有一匝 ，甚至少于一匝 ， 如果取整 ， 帶來很大匝比誤差 ， 同時(shí)引起相關(guān)問題 。 總是以滿足最壞情況設(shè)計(jì)變壓器 ， 保證設(shè)計(jì)的變壓器在規(guī)定的任何情況下都能滿意工作 。 、磁芯結(jié)構(gòu) 目錄 磁性材料及鐵氧體磁性材料 P O T PM Q EPRM X TT EC圖 55為解決 PQ型散熱出現(xiàn)的各種鐵芯示意圖 、磁芯結(jié)構(gòu) 目錄 磁性材料及鐵氧體磁性材料 高頻變壓器設(shè)計(jì)方法 ? 設(shè)計(jì)變壓器時(shí) ， 應(yīng)當(dāng)預(yù)先知道電路拓?fù)?、 工作頻率 、輸入和輸出電壓 、 輸出功率或輸出電流以及環(huán)境條件 。 ? 如果把罐形鐵芯外園切掉一部分 ， 則變成通風(fēng)良好 ， 從而解決溫升過高的問題 。 因此 ， 可用機(jī)械繞線 ， 線圈也可填滿整個(gè)窗口； ④ 罐形 (POT)鐵芯 ， 它是磁芯在外 ， 銅線圈在里 ，免去環(huán)形線圈繞線不便的一種結(jié)構(gòu)形式 ， 可以減少 EMI。 目錄 磁性材料及鐵氧體磁性材料 maxf類別 名稱 材料 導(dǎo)磁率 ?r Bs（ Gs） （ kHz） 特點(diǎn) 說明 金屬鐵芯 硅鋼片 (silicon steel) Si－ Fe ～ 1800 20220 約 10 除坡莫合金外 ， 余皆高磁感應(yīng)強(qiáng)度 。在設(shè)計(jì)時(shí)必須從選擇合適的磁芯材料開始。金屬軟磁材料在開關(guān)電源中用得較少，只是如鐵 — 鎳合金、鐵 — 鋁合金薄片的鐵芯基本合適。磁芯矯頑力低，磁滯回環(huán)面積小，則鐵耗也小。開關(guān)電源高頻變壓器磁芯多是低磁場下使用的軟磁材料，它有較高磁導(dǎo)率，低的矯頑力，高的電阻率。 HP fV HdB? ?1. 6H h mP C f B V? ? ? ?2 2 2e e mP C f B V? ? ? ? ?＝ 53 磁性材料的基本特性 目錄 用 義 磁性材料的磁化 磁性材料的基本特性 磁性材料及鐵氧體磁性材料 電感系數(shù) AL ? 電感系數(shù)是磁芯上每一匝線圈產(chǎn)生的自感量 ， 即 式中： L —— 有磁芯的線圈的自感量 (H) N —— 線圈匝數(shù) 。 ? 渦流損耗是交變磁場在磁芯中產(chǎn)生環(huán)流引起的歐姆損耗 ， 表 為 ? 其中 Ce—— 磁滯損耗系數(shù) ， 大小取決于材料電阻率 。 ? 磁滯損耗是交流磁化所消耗的能量 ， 表為 ? 作為工程計(jì)算 ， 可用式 計(jì)算 。其定義如圖 5－ 4所示，即在 ?－ T曲線上， 80％ ?max與 20％ ?max連線與 ?=1的交叉點(diǎn)相對應(yīng)的溫度，即為居里溫度 Tc。 剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度 Br ? 磁芯從磁飽和狀態(tài)去除磁場后 ， 剩余的磁感應(yīng)強(qiáng)度 (或稱殘留磁通密度 ) (如圖53所示 )。 HB+ HC HC+ Br Br+ BS BS+ HS HS0S圖 53 磁芯的磁滯回線 磁性材料的磁化 目錄 用 義 磁性材料的磁化 磁性材料的基本特性 磁性材料及鐵氧體磁性材料 初始磁導(dǎo)率 初始磁導(dǎo)率是磁性材料的磁化曲線始端磁導(dǎo)率的極限值 ， 即： 式中 ?0— 真空磁導(dǎo)率 (4p 10－ 7H/m) ； H — 磁場強(qiáng)度 (A/m)；B — 磁感應(yīng)強(qiáng)度 (T)。這種磁化曲線與退磁曲線不重合特性稱為磁化的不可逆性 。 磁性材料的磁化 目錄 用 義 磁性材料的磁化 磁性材料的基本特性 磁性材料及鐵氧體磁性材料 飽和磁滯回線 ? 如果將鐵磁物質(zhì)沿磁化曲線 OS 由完全去磁狀態(tài)磁化到飽和 Bs（ 如圖 53 所示 ） ， 此時(shí)如將外磁場 H 減小 ， B值將不再按照原來的初始磁化曲線 (0S)減小 ， 而是更加緩慢地沿較高的 B 減小 ， 這是因?yàn)榘l(fā)生剛性轉(zhuǎn)動的磁疇保留了外磁場方向 。 如果把 ab段放大了看 ， 曲線呈現(xiàn)階梯狀 ， 說明磁化過程是跳躍式進(jìn)行的 。 如果將外磁場 H逐漸減少到零時(shí) ， B仍能沿 ao回到零 ， 即磁疇發(fā)生了“ 彈性 ” 轉(zhuǎn)動 ， 故這一段磁化是可逆的 。 目錄 用 義 磁性材料的磁化 磁性材料的基本特性 磁性材料及鐵氧體磁性材料 HHH(a) (b) (c) (d) 圖 51 鐵磁物質(zhì)磁化 過程中的 磁疇排列 磁性材料的磁化 目錄 用 義 磁性材料的磁化 磁性材料的基本特性 磁性材料及鐵氧體磁性材料 磁性材料的磁化過程 ? 如將完全無磁狀態(tài)的鐵磁物質(zhì)放在磁場中 ， 磁場強(qiáng)度從零逐漸增加 ， 測量鐵磁物質(zhì)的磁通密度 B， 得到磁通密度和磁場強(qiáng)度 H之間關(guān)系 ，并用 BH曲線表示 ， 該曲線稱為磁化曲線 ， 如圖 52曲線 C所示 。 如給磁性材料加外磁場 ， 材料中的磁疇順著磁場方向轉(zhuǎn)動 ， 加強(qiáng)了材料內(nèi)的磁場 。 鐵磁物質(zhì)之所以能被磁化 ， 是因?yàn)檫@類物質(zhì)不同于非磁物質(zhì) ， 在其內(nèi)部有許多自發(fā)磁化的小區(qū)域 — 磁疇 。 將鐵磁物質(zhì)放到磁場中 ， 磁感應(yīng)強(qiáng)度顯著增大 。 目錄 用 義 磁性材料的磁化 磁性材料的基本特性 磁性材料及鐵氧體磁性材料 磁性材料的磁化 ? 物質(zhì)的磁化需要外磁場 。磁材料參數(shù)測量因難，也增加了人們的困惑感。在選用元件時(shí)，不像電子元件可以有現(xiàn)成成品選擇。 目錄 用 義 磁性材料的磁化 磁性材料的基本特性 磁性材料及鐵氧體磁性材料 ? 磁性元件是開關(guān)變換器中必備的元件。 ? 當(dāng)變壓器用 ， 可起作用為： 1) 電氣隔離； 2) 變比不同 ， 達(dá)到電壓升 、 降； 3) 大功率整流副邊相移不同 ， 有利紋波系數(shù)減??； 4) 磁耦合傳送能量； 5) 測量電壓 、 電流 。 它是儲能 、 轉(zhuǎn)換及隔離所必備的元件 。第 4章 高頻開關(guān)電源中的磁元件設(shè)計(jì) 1 2 3 磁性材料的概述 高頻變壓器設(shè)計(jì)方法 磁性材料及鐵氧體磁性材料 基本內(nèi)容 ? 這里討論的磁性元件是指繞組和磁芯 。 繞組可以是一個(gè)繞組 ， 也可以是兩個(gè)或多個(gè)繞組 。 常把它作為變壓器或電感器使用 。 ? 當(dāng)電感器用 ， 可起作用為： 1) 儲能 、 平波 、 濾波； 2)抑制尖峰電壓或電流 ， 保護(hù)易受電壓 、 電流損壞的電子元件； 3)與電容器構(gòu)成諧振 ， 產(chǎn)生方向交變的電壓或電流 。但又不易透徹掌握工作情況 (包括磁材料特性的非線性，特性與溫度、頻率、氣隙的依賴性和不易測量性 )。絕大多數(shù)磁性元件都是要自行設(shè)計(jì)，主要是變壓器和電感器涉及的參數(shù)太多，例如：電壓、電流、頻率、溫度、能量、電感量、變比、漏電感、磁材料參數(shù)、銅損耗、鐵損耗等等。絕大多數(shù)磁元件要自行設(shè)計(jì)，或提供參數(shù)委托設(shè)計(jì)、加工。 相對外磁場而言 ， 被磁化的物質(zhì)稱為磁介質(zhì) 。 磁場使得鐵磁物質(zhì)呈現(xiàn)磁性的現(xiàn)象稱為鐵磁物質(zhì)的磁化 。 在沒有外磁場作用時(shí) ， 這些磁疇排列的方向是雜亂無章的 (圖51(a))， 小磁疇間的磁場是相互抵消的 ， 整個(gè)磁介質(zhì) 對外不呈現(xiàn)磁性 。 隨著外磁場加強(qiáng) ，轉(zhuǎn)到外磁場方向的磁疇就越來越多 ， 與外磁場同向的磁感應(yīng)強(qiáng)度就越強(qiáng) ， 如圖 51(b)～ （ d） 所示 ， 這就是說材料被磁化了 。 HB0abcABC?tg ? =? 0圖 52 鐵磁物質(zhì)的磁化特性 磁性材料的磁化 目錄 用 義 磁性材料的磁化 磁性材料的基本特性 磁性材料及鐵氧體磁性材料 ? 當(dāng)磁介質(zhì)置于磁場中 ， 外磁場較弱時(shí) ， 隨著磁場強(qiáng)度的增加 ，