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正激变换器元件设计有哪些思路

2016-11-24 点击量:1887 字体:
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  正激变换器磁性元件除了变压器外,还有一个电感器,即扼流圈。一般的资料上都是从变压器开始算起的,但本人认为应该从电感器开始算起比较好,这样比较明了,思维可以比较清楚。因为正激变换器起源于BUCK变换器,而BUCK变换器,其功率的心脏是储能电感,因此,正激变换器的功率心脏是扼流圈,而不是变压器,变压器只有负责变电压,并没有其它的功能,功率传输靠得是电感。当然一般书上从变压器算起,也未尝不可,但这样算,思路不是很明确,也不容易让读者理解。下面我演示一下我的算法,希翼对读者能有所帮助。

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  电感器的设计

  首先,以滤波电感为研究对象,进行研究。在一个周期中,开关管开通的时候,滤波电感两端被加上一个电压,其电流不是突变的,而是线性的上升的,有公式I=V*TON/L,这几项分别表示电感电流的增量,输入电压,开通时间,电感量。而这个电压是变压器副边放出的。在开关管关断的时候,电感器以一个恒定的电压放电,其电流即会线性的下降,同样遵守这个公式,即I=Vo*TOFF/L,一个周期中,放电电流等于充电电流,所以上两式相等,再用1-D代替TOFF,D代替TON,于是从上两式中得到Vo=V*D。

  高频变压器的设计

  总说:正激变压器和反激变压器是大的区别就是正激变压器是不要开气隙的,要求其电感量尽量大。正激变压器原边也有电流,但这个电流不是其自己通过输入电压储存来的,而是从副边电感上感应过来的,知道了这一点,正激变压器就好设计了。

  第一步,确定原边匝数。;当然首先自己要选一款磁芯啦.设原边输入******电压是VS,导通时间用TON表示,还要自己设定一个磁芯振幅,一般我是取0.2到0.25T,因为正激变压器是不需直流分量的,所以相比反激而言这个值可以取大些,原边匝数NP=VS*TON/AE*B,其中AE是磁芯截面积.

  第二步,确定副边匝数,因为在开关管开通的时候,副边要以V的电压放电,而这个V值,上面已经在设定开关管占空比的时候确定了,所以副边匝数NS=NP*V/VS

  第三步,画出原边电流波形,算出原边电流波形的效值,从而确定线径.如下图所示,因为电流波形是从副边感应过来的,其波形就是电感电流波形开关管导通的那一部分.

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