磁集成技術在不對稱半橋倍流整流變換器中的應用
隨著通信設備、計算機時鐘頻率的不斷提高,對低壓/大電流輸出的電源要求越來越高。要提高功率密度,就必須減小體積,降低損耗。人們通常采用提高頻率的方法來獲得小型化,但受到磁件特性的限制,高頻化的方法有一定的局限性:一方面,頻率的提高會受到整機效率的限制;另一方面,頻率的提高會帶來磁芯損耗的迅速加大,為了減小磁芯損耗,磁芯高頻工作時一般要降額使用,磁芯利用率降低,限制了磁件體積的減小。為進一步減小磁件的體積和損耗,同時保證變換器性能良好,人們研究了磁集成技術的應用。磁集成技術就是將變換器的兩個或多個分立磁件繞制在一副磁芯上,從結(jié)構(gòu)上集中在一起。采用磁集成技術可以減小磁件的體積、重量和損耗,減小電流紋波,改善濾波效果,對提高電源的性能及功率密度有重要意義。
2 電路結(jié)構(gòu)及磁件結(jié)構(gòu)
在研究電路拓撲時,不僅要從電路拓撲方面考慮問題,還要注意將電路拓撲方案與磁件的可能集成方案綜合在一起研究,達到電路結(jié)構(gòu)與磁件結(jié)構(gòu)的最佳組合。
2.1 電路結(jié)構(gòu)
不對稱半橋( Asymmetrical Half Bridge , Asym . HB )倍流整流( Current Doubler Rectifier , CDR )變換器電路如圖1所示。選擇這種電路結(jié)構(gòu)是因為它簡單、高效,并且CDR對減小變壓器的二次繞組的損耗有利。圖1電路中有三個分立磁件(Discrete Magnetics , DM),變壓器T,電感LO1 和LO2 ,本文主要就是應用磁集成技術將這三個磁件集成在一起,從而減小磁件損耗、體積。DM集成后的磁件被稱為集成磁件(Integrated Magnetics , IM )。
2.2 磁件結(jié)構(gòu)
用源轉(zhuǎn)移等效變換法,給出了IM的變換過程如下:
評論