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一種低噪高輸出電壓DC―DC變換器設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2011-04-22 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏


3 主變壓器
漏感是指沒(méi)有耦合到磁芯或其他繞組的可測(cè)量電感量。漏感的影響就像一個(gè)獨(dú)立的電感串聯(lián)在繞組的引線(xiàn)上一樣。它是導(dǎo)致功率開(kāi)關(guān)管漏源極、整流二極管兩端尖峰的原因。這是由于其磁通沒(méi)有被其他繞組匝鏈所致。
對(duì)于已經(jīng)選定的磁芯和計(jì)算好的繞組,可以根據(jù)式(1)估算漏感:
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式中:K1是簡(jiǎn)單的初級(jí)和次級(jí)繞組,一般取3,當(dāng)次級(jí)繞組是交錯(cuò)在初級(jí)繞組兩層之間時(shí),取0.85;Lmt為整根繞線(xiàn)繞在骨架上每匝的平均長(zhǎng)度,單位為in;nx為要分析的繞組所包含的匝數(shù);W1為繞組的寬度,單位為in;Tins為繞組的絕緣厚度,單位為in;bw為制作好的變壓器所有繞組的厚度,單位為in。
從式(1)可以看出,對(duì)于好的變壓器來(lái)說(shuō),主要是要選擇中心柱較長(zhǎng)的磁芯,可以使得繞組盡量寬;其次把繞組的匝數(shù)控制在最小程度,也可以有效地減小漏感,因?yàn)樵褦?shù)和漏感的關(guān)系是平方關(guān)系;另外繞組之間的耦合好壞對(duì)漏感也有較大影響,因此在繞制過(guò)程中要盡量使繞組之間耦合緊密。
由于較高,次級(jí)匝數(shù)也較多,例如采用MAG公司RM10的磁芯,次級(jí)要26匝,如果按照正常的全波整流方式,漏感引起的尖峰會(huì)很高,因此在變壓器上結(jié)合整流電路,設(shè)計(jì)優(yōu)化如下:
(1)變壓器的繞制采用“三明治”式繞法,即初級(jí)繞組先繞一半,再繞次級(jí)繞組,繞后再將初級(jí)繞組剩余的匝數(shù)繞完,并將次級(jí)繞組包裹在里面,這樣漏感最小,原理圖如圖1所示,變壓器繞制如圖2所示;

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/179189.htm

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(2)次級(jí)分成兩個(gè)帶中間抽頭的繞組,每個(gè)繞組13匝(圖1中的n3,n4和n5,n6),且n3,n4和n5,n6這兩個(gè)帶中間抽頭的繞組并聯(lián)繞制,這樣耦合效果最好。

4 濾波電路的設(shè)計(jì)
圖1所示的整流濾波電路中,繞組n3和n4經(jīng)V1和V2以及L1,C1整流輸出65左右直流電壓,并完成第一級(jí)濾波;同樣n5和n6經(jīng)V3和V4以及L2,C2完成同樣的功能;R1、C3和V5組成第二級(jí)低通有源濾波電路,其中V5串聯(lián)在輸出電路中形成源極跟隨器,并通過(guò)R1和R2組成的比例器來(lái)設(shè)置工作點(diǎn)。
L3和C5,C6組成共模濾波器,主要濾除開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)關(guān)尖峰引起的高頻共模噪聲。
根據(jù)公式(2)計(jì)算L1,L2的電感量:
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式中:Vo為輸出電壓,單位為V;T為工作周期,單位為s;Io為額定輸出電流,單位為A。



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