新聞中心

EEPW首頁(yè) > 電源與新能源 > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 開(kāi)關(guān)電源功率變壓器的設(shè)計(jì)方法

開(kāi)關(guān)電源功率變壓器的設(shè)計(jì)方法

作者: 時(shí)間:2011-12-08 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

Np——一次繞組匝數(shù)(匝)

Sc——磁心有效截面積(cm2)

K——系數(shù),對(duì)正弦波為4.44,對(duì)矩形波為4.0

一般情況下,的Bm值應(yīng)選在比飽和磁通密度Bs低一些。

輸出可由下式計(jì)算(單位:W)

Po=1.16BmfjScSo×10-5

式中:j——導(dǎo)線電流密度(A/mm2)

Sc——磁心的有效截面積(cm2)

So——磁心的窗口面積(cm2)

三、對(duì)變壓器的要求

(1)漏感要小

圖9是雙極性電路(半橋、全橋及推挽等)典型的電壓、電流波形,變壓器漏感儲(chǔ)能引起的電壓尖峰是開(kāi)關(guān)管損壞的原因之一。

9.gif

圖9雙極性功率變換器波形

功率開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)電壓尖峰的大小和集電極電路配置、電路關(guān)斷條件以及漏感大小等因素有關(guān),僅就變壓器而言,減小漏感是十分重要的。

(2)避免瞬態(tài)飽和

一般工頻電源變壓器的工作磁通密度在B-H曲線接近拐點(diǎn)處,因而在通電瞬間由于變壓器磁心的嚴(yán)重飽和而產(chǎn)生極大的浪涌電流。它衰減得很快,持續(xù)時(shí)間一般只有幾個(gè)周期。對(duì)于脈沖變壓器而言如果工作磁通密度選擇較大,在通電瞬間就會(huì)發(fā)生磁飽和。由于脈沖變壓器和功率開(kāi)關(guān)管直接相連并加有較高的電壓,脈沖變壓器的飽和,即使是很短的幾個(gè)周期,也會(huì)導(dǎo)致功率開(kāi)關(guān)管的損壞,這是不允許的。所以一般在控制電路中都有軟啟動(dòng)電路來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。

(3)要考慮溫度影響

的工作頻率較高,要求磁心材料在工作頻率下的功率損耗應(yīng)盡可能小,隨著工作溫度的升高,飽和磁通密度的降低應(yīng)盡量小。在和選用磁心材料時(shí),除了關(guān)心其飽和磁通密度、損耗等常規(guī)參數(shù)外,還要特別注意它的溫度特性。一般應(yīng)按實(shí)際的工作溫度來(lái)選擇磁通密度的大小,一般鐵氧體磁心的Bm值易受溫度影響,按工作環(huán)境溫度為40℃考慮,磁心溫度可達(dá)60~80℃,一般選擇Bm=0.2~0.4T,即2000~4000GS。

(4)合理進(jìn)行結(jié)構(gòu)

從結(jié)構(gòu)上看,有下列幾個(gè)因素應(yīng)當(dāng)給予考慮:

漏磁要小,減小繞組的漏感;

便于繞制,引出線及變壓器安裝要方便,以利于生產(chǎn)和維護(hù);

便于散熱。

四、磁心材料的選擇

軟磁鐵氧體,由于具有價(jià)格低、適應(yīng)性能和高頻性能好等特點(diǎn),而被廣泛應(yīng)用于開(kāi)關(guān)電源中。

軟磁鐵氧體,常用的分為錳鋅鐵氧體和鎳鋅鐵氧體兩大系列,錳鋅鐵氧體的組成部分是Fe2O3,MnCO3,ZnO,它主要應(yīng)用在1MHz以下的各類濾波器、電感器、變壓器等,用途廣泛。而鎳鋅鐵氧體的組成部分是Fe2O3,NiO,ZnO等,主要用于1MHz以上的各種調(diào)感繞組、抗干擾磁珠、共用天線匹配器等。

在開(kāi)關(guān)電源中應(yīng)用最為廣泛的是錳鋅鐵氧體磁心,而且視其用途不同,材料選擇也不相同。用于電源輸入濾波器部分的磁心多為高導(dǎo)磁率磁心,其材料牌號(hào)多為R4K~R10K,即相對(duì)磁導(dǎo)率為4000~10000左右的鐵氧體磁心,而用于主變壓器、輸出濾波器等多為高飽和磁通密度的磁性材料,其Bs為0.5T(即5000GS)左右。



評(píng)論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉