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正激變換器元件設計有哪些思路

2016-11-24 點擊量:2065 字體:
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  正激變換器磁性元件除了變壓器外,還有一個電感器,即扼流圈。一般的資料上都是從變壓器開始算起的,但本人認為應該從電感器開始算起比較好,這樣比較明了,思維可以比較清楚。因為正激變換器起源于BUCK變換器,而BUCK變換器,其功率的心臟是儲能電感,因此,正激變換器的功率心臟是扼流圈,而不是變壓器,變壓器只有負責變電壓,并沒有其它的功能,功率傳輸靠得是電感。當然一般書上從變壓器算起,也未嘗不可,但這樣算,思路不是很明確,也不容易讓讀者理解。下面我演示一下我的算法,希望對讀者能有所幫助。

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  電感器的設計

  首先,以濾波電感為研究對象,進行研究。在一個周期中,開關管開通的時候,濾波電感兩端被加上一個電壓,其電流不是突變的,而是線性的上升的,有公式I=V*TON/L,這幾項分別表示電感電流的增量,輸入電壓,開通時間,電感量。而這個電壓是變壓器副邊放出的。在開關管關斷的時候,電感器以一個恒定的電壓放電,其電流即會線性的下降,同樣遵守這個公式,即I=Vo*TOFF/L,一個周期中,放電電流等于充電電流,所以上兩式相等,再用1-D代替TOFF,D代替TON,于是從上兩式中得到Vo=V*D。

  高頻變壓器的設計

  總說:正激變壓器和反激變壓器是大的區別就是正激變壓器是不要開氣隙的,要求其電感量盡量大。正激變壓器原邊也有電流,但這個電流不是其自己通過輸入電壓儲存來的,而是從副邊電感上感應過來的,知道了這一點,正激變壓器就好設計了。

  第一步,確定原邊匝數。;當然首先自己要選一款磁芯啦.設原邊輸入最低電壓是VS,導通時間用TON表示,還要自己設定一個磁芯振幅,一般我是取0.2到0.25T,因為正激變壓器是不需直流分量的,所以相比反激而言這個值可以取大些,原邊匝數NP=VS*TON/AE*B,其中AE是磁芯截面積.

  第二步,確定副邊匝數,因為在開關管開通的時候,副邊要以V的電壓放電,而這個V值,上面已經在設定開關管占空比的時候確定了,所以副邊匝數NS=NP*V/VS

  第三步,畫出原邊電流波形,算出原邊電流波形的效值,從而確定線徑.如下圖所示,因為電流波形是從副邊感應過來的,其波形就是電感電流波形開關管導通的那一部分.

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