《高頻變壓器制作與技術(shù)參數(shù)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、高頻變壓器制作與技術(shù)參數(shù)脈沖變壓器也可稱作開關(guān)變壓器，或簡(jiǎn)單地稱作高頻變壓器。在傳統(tǒng)的高頻變壓器設(shè)計(jì)中，由于磁芯材料的限制，其工作頻率較低，一般在20kHz左右。隨著電源技術(shù)的不斷發(fā)展，電源系統(tǒng)的小型化、高頻化和大功率化已成為一個(gè)永恒的研究方向和發(fā)展趨勢(shì)。因此，研究使用頻率更高的電源變壓器是降低電源系統(tǒng)體積、提高電源輸出功率比的關(guān)鍵因素。隨著應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，開關(guān)電源的應(yīng)用愈來愈廣泛，但制作開關(guān)電源的主要技術(shù)和耗費(fèi)主要精力就是制作開關(guān)變壓器的部件。開關(guān)變壓器與普通變壓器的區(qū)別大致有以下幾點(diǎn)：(1)電源電壓不是正弦波，而是交流方波，初級(jí)繞組中電流都是非正弦波。(2)變壓器的工

2、作頻率比較高，通常都在幾十赫茲，甚至高達(dá)幾十萬赫茲。在確定鐵芯材料及損耗時(shí)必須考慮能滿足高頻工作的需要及鐵芯中有高次諧波的影響。(3)繞組線路比較復(fù)雜，多半都有中心抽頭。這不僅增大了初級(jí)繞組的尺寸，增大了變壓器的體積和重量，而且使繞組在鐵芯窗口中的分布關(guān)系發(fā)生變化。圖1開關(guān)電源原理圖本文介紹了一款如圖1所示的DC—DC變換器，輸入電壓為直流24V，輸出電壓分別為5V及12V的多路直流輸出。要求各路輸出電流都在lA以上，核心器件是美國Unitrode公司生產(chǎn)的一種高性能單端輸出式電流控制型脈寬調(diào)制器芯片UC3842，最高工作頻率可達(dá)200kHz。根據(jù)鋅錳鐵氧體合金的優(yōu)異電磁性能，通

3、過具體示例介紹工作頻率為100kHz的高頻開關(guān)電源變壓器的設(shè)計(jì)及注意事項(xiàng)。2變壓器磁芯的選擇與工作點(diǎn)的確定2．1磁芯材料的選擇從變壓器的性能指標(biāo)要求可知，傳統(tǒng)的薄帶硅鋼已很難滿足變壓器在頻率、使用環(huán)境方面的設(shè)計(jì)要求。磁芯的材料只有從坡莫合金、鐵氧體材料、鈷基非晶態(tài)合金和超微晶合金幾種材料中來考慮。坡莫合金、鈷基非晶態(tài)價(jià)格高，約為鐵氧體材料的數(shù)倍，而飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs也不是很高，且加工工藝復(fù)雜?？紤]到我們所要求的電源輸出功率并不高，大約為30W，因此，綜合幾種材料的性能比較，我們還是選擇了飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs較高，溫度穩(wěn)定性好，價(jià)格低廉，加工方便的性價(jià)比較低的鋅錳鐵氧體材料，并選以此

4、材料作為框架的EI28來繞制本例中的脈沖變壓器。2．2工作點(diǎn)的確定根據(jù)相關(guān)資料，EC35輸出功率為50W，飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度大約在2000Gs左右。買來的磁芯，由于廠家提供的磁感應(yīng)強(qiáng)度月，值并不準(zhǔn)確，可用圖2所提供的方式粗略測(cè)試一下。將調(diào)壓器接至原線圈，用示波器觀察副線圈輸出電壓波形。將原線圈的輸入電壓由小到大慢慢升高，直到示波器顯示的波形發(fā)生奇變。此時(shí)，磁芯已飽和，根據(jù)公式：U＝4．44fN1Φm可推知在工頻時(shí)的Φm值。要求不高時(shí)，可根據(jù)測(cè)算出的Φm，粗略估算出原線圈的匝數(shù)，。圖2工作點(diǎn)測(cè)試示意圖3變壓器主要參數(shù)的計(jì)算本例中的變換器采用單端反激式工作方式，單端反激變換器在小功率開關(guān)

5、電源設(shè)計(jì)中應(yīng)用非常廣泛，且多路輸出較方便。單端反激電源的工作模式有兩種：電流連續(xù)模式和電流斷續(xù)模式。前者適用于較小功率，副邊二極管存在沒有反向恢復(fù)的問題，但MOS管的峰值電流相對(duì)較大；后者M(jìn)OS管的峰值電流相對(duì)較小，但存在副邊二極管的反向恢復(fù)問題，需要給二極管加吸收電路。這兩種工作模式可根據(jù)實(shí)際需求來選擇，本文采用了后者。設(shè)計(jì)變壓器時(shí)大多需要考慮下面問題：變換器頻率f(H2)；初級(jí)電壓U1(V)，次級(jí)電壓U2(V)；次級(jí)電流i2(A)；繞組線路參數(shù)n1、，n2；溫升τ(℃)；繞組相對(duì)電壓降u；環(huán)境溫度τHJ(℃)；絕緣材料密度γz(g／cm3)1)根據(jù)變壓器的輸出功率選取鐵芯，所

6、選取的鐵芯的戶，值應(yīng)等于或大于給定值。2)繞組每伏匝數(shù)????????????????????????????????????(1)ST是鐵芯的截面積；kT是窗口的填充系數(shù)；3)初級(jí)繞組電勢(shì)E1＝U1(1－)??????????????????????????????????????????????????????(2)4)初級(jí)繞組匝數(shù)W1＝W0El????????????????????????????????????????????????????????????(3)5)次級(jí)繞組電勢(shì)E2i＝U2i(1+)???????????????????????????????????

7、????????????????????(4)6)次級(jí)繞組匝數(shù)W2i＝W0E2i?????????????????????????????????????????????????????????(5)7)初級(jí)繞組電流???????????????????????????????????????????????????(6)8)次級(jí)繞組電流???????????????????????????????????????????????(7)其中，n1、n2：分別是初級(jí)繞組和次級(jí)繞組的