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开关电源中变压器的Saber仿真辅助设计一:反激

开关电源中变压器的Saber仿真辅助设计一:反激
开关电源中变压器的Saber仿真辅助设计一:反激

经常在论坛上看到变压器设计求助,包括:计算公式,优化方法,变压器损耗,变压器饱和,多大的变压器合适啊?

其实,只要我们学会了用Saber这个软件,上述问题多半能够获得相当满意的解决。

一、 Saber在变压器辅助设计中的优势:

1、由于Saber相当适合仿真电源,因此对电源中的变压器营造的工作环境相当真实,变压器不是孤立地被防真,而是与整个电源主电路的联合运行防真。主要功率级指标是相当接近真实的,细节也可以被充分体现。

2、Saber的磁性材料是建立在物理模型基础之上的,能够比较真实的反映材料在复杂电气环境中的表现,从而可以使我们得到诸如气隙的精确开度、抗饱和安全余量、磁损这样一些用平常手段很难获得的宝贵设计参数。

3、作为一种高性能通用仿真软件,Saber并不只是针对个别电路才奏效,实际上,电力电子领域所有电路拓扑中的变压器、电感元件,我们都可以把他们置于真实电路的仿真环境中来求解。从而放弃大部分繁杂的计算工作量,极大地加快设计进程,并获得比手工计算更加合理的设计参数。

4、由于变压器是置于真实电路的仿真环境中求解的,所有与变压器有关的电路和器件均能够被联合仿真,对变压器的仿真实际上成了对主电路的仿真,从而不仅能够获得变压器的设计参数,还同时获得整个电路的运行参数以及主要器件的最佳设计参数。

二、 Saber 中的变压器

我们用得上的 Saber 中的变压器是这些:(实际上是我只会用这些)

分别是:

xfrl 线性变压器模型,2~6绕组xfrnl 非线性变压器模型,2~6绕组

单绕组的就是电感模型:也分线性和非线性2种

线性变压器参数设置(以2绕组为例):

其中:

lp 初级电感量

ls 次级电感量

np、ns 初级、次级匝数,只是显示用,不是真参数,可以不设置

rp、rs 初级、次级绕组直流电阻值,默认为0,实际应该是该绕组导线的实测或者计算电阻值,在没有得到准确数据前,建议至少设置一个非0值,比如1p(1微微欧姆)

k 偶合(互感)系数,建议开始设置为1,需要考虑漏感影响时再设置为低于1的值。需要注意的是,k 为 0。99 时,漏感并不等于 lp 或者 ls 的 1/100。漏感究竟是多少,后述。

其他设置项我没有用过,不懂的可以保持默认值。

非线性变压器参数设置(以2绕组为例):

其中:

np、ns 初级、次级匝数

rp、rs 初级、次级绕组直流电阻值

area 磁芯截面积,即 Ae,单位平方米,84.8u 即 84.8 微平方米,也就是 84.8 平方毫米。

len_fe 磁路长度,单位米,这里的 69.7m 是EE3528磁芯的数据

len_air 气隙长度,单位米,这里的 1.8m 是最后获得的设计参数之一。

matl 磁芯材质,下一讲了

其他参数我也不会用,特别是没有找到表达漏感的设置。

有了Saber 中这两类变压器模型,基本上足以应付针对变压器的仿真了。他们的特点是,xfrl 模型速度快,不会饱和,而且有漏感表达,xfrnl 模型真实,最后得出设计数据主要靠它了。

应用这两个模型有几个小技巧需要掌握:

1、已知 lp、ls 求匝比,或者已知 lp、匝比求 ls

2、已知线径、股数、匝数、温度,计算绕组电阻值

3、已知磁芯型号,查磁芯手册获得 area、len_fe 参数附件:(磁芯手册)

三、 Saber中的磁性材料

总共在Saber(2007)中找到9种材质的磁心,参数如下:

Saber的磁心采用的是飞利浦的材质系列,但是不知道什么原因除了表中黄色部分的4种材质外,查不到其他材质的文档。因此采用了类比法用仿真求出了其他材质的主要参数。类比法用的仿真电路实际上是个电桥,如图:

电路左右对称分流,左边是一线性(理想)电感做参照,右边是需要检测的非线性电感或者变压器。

当信号源很小时,比如1mV,特定已知的材质(比如“3D3”)磁芯电感通过较大阻值的电阻分压后可得到一基准端电压,不同材质可得到一系列相对端电压,并与其初始导磁率成比例关系,从而获得表中系列材质的测试初始导磁率数据。

当信号源较大时,加大电流到适当的程度,被测试电感会出现临界饱和迹象(如图中右窗口波形刚开始变形),类比可得到各系列材质的测试B值。

这个类比电桥也是以后要用到的线性变压器和非线性变压器的参数转换电路,附后,需要的可以下载。

遗憾的是,可选择的材质实在太少,尽管Saber有专门针对磁性材料的建模工具,但是工程上常用的TDK系列,美芯、美磁等标准磁心都没有开发对应的Saber磁芯材质模型,这个重要的工作有待有心人或者厂家跟进(我觉得起码厂家应该花钱完善自己的磁材模型)。

所幸的是,我们做开关电源中的变压器使用得最多的锰锌铁氧体功率磁芯PC40材质,可以用“3C8”材质完全代替,很多实例反复证明,用“3C8”代替PC40材质仿真变压器或者PFC 电感是非常准确的,仿真获得的各种参数误差已经小于PC40材料本身参数的离散性(几个百分点)。

四、辅助设计的一般方法和步骤

1、开环联合仿真

首先需要搭建在变压器所在拓扑的电路,在最不利设计工况下进行开环仿真。

为保证仿真成功,一般先省略次要电路结构,比如控制、保护环路以及输入输出滤波环节,尽量保持简洁的主电路结构。

器件可以使用参数模型(_sl后缀)甚至理想模型。

变压器、电感一般先采用线性模型。

此阶段仿真主要调整并获得变压器初、次级最合适电感量,或者电感量允许范围。需要反复调整,逐渐加上滤波和物理器件模型,最后获得如下参数:

变压器初级最佳电感量 lp

变压器次级电感量及大致的匝比

变压器初级绕组上的电流波形,主要是峰值电流 Im

电路中其他电感的 lp、Im 值。

2、变压器仿真

将上述仿真获得的(参照)变压器复制到4楼所述的类比仿真电桥中的一测,另一侧用一个对应的非线性(目标)变压器。

注意:所有变压器各绕组都要接地,一次仿真只能针对一个对应的绕组,且绕组电阻 rx 不能为0。

对称调整电路电流,使参照变压器初级上的峰值电流 = Im,这里波形和频率不重要,可以直接用工频正弦。

对目标变压器设置和调整不同的参数,包括:磁芯型号参数、匝数、气隙开度,一般用“3C8”材质。

调整目标是使电桥平衡,即类比电桥两边获得同样幅度的不失真波形。

调整中有个优化参数的问题,由于 Im 是确定的,在这个偏置电流下,首先是要找到一款最小的磁芯,适当的匝数和气隙开度,能够使其达到参照电感量。换句话说,如果选用再小一号的磁芯则不能达到此目的(要饱和)。

其中,匝数和气隙开度有微妙之关系,一般方法应该首先求得(调试得)该磁芯在Im 条件下可能获得的最大电感量的气隙开度,保持该气隙开度不变,再减少匝数直到需要的参照的电感量。这样的好处是:可以获得最大的抗饱和安全余量、最少的匝数(最小的绕组电阻和窗口占用)。

其中:抗饱和安全系数= 临界饱和电流/ Im 。

3、再度联合仿真

2019年反激式开关电源设计大全

2019年反激式开关电源设计大全

前言 对一般变压器而言,原边绕组的电流由两部分组成,一部分是负载电流分量,它 的大小与副边负载有关;当副边电流加大时,原边负载电流分量也增加,以抵消 副边电流的作用。另一部分是励磁电流分量,主要产生主磁通,在空载运行和负 载运行时,该励磁分量均不变化。 励磁电流分量就如同抽水泵中必须保持有适量的水一样,若抽水泵中无水,它就无法产生真空效应,大气压就无法将水压上来,水泵就无法正常工作;只有给水泵中加适量的水,让水泵排空,才可正常抽水。在整个抽水过程中,水 泵中保持的水量又是不变的。这就是,励磁电流在变压器中必须存在,并且在整 个工作过程中保持恒定。 正激式变压器和上述基本一样,初级绕组的电流也由励磁电流和负载电 流两部分组成;在初级绕组有电流的同时,次级绕组也有电流,初级负载电流分 量去平衡次级电流,激励电流分量会使磁芯沿磁滞回线移动。而初次级负载安匝 数相互抵消,它们不会使磁芯沿磁滞回线来回移动,而励磁电流占初级总电流很 小一部分,一般不大于总电流10%,因此不会造成磁芯饱和。 反激式变换器和以上所述大不相同,反激式变换器工作过程分两步:第一:开关管导通,母线通过初级绕组将电能转换为磁能存储起来; 第二:开关管关断,存储的磁能通过次级绕组给电容充电,同时给负载供电。

可见,反激式变换器开关管导通时,次级绕组均没构成回路,整个变压 器如同仅有一个初级绕组的带磁芯的电感器一样,此时仅有初级电流,转换器没 有次级安匝数去抵消它。初级的全部电流用于磁芯沿磁滞回线移动,实现电能向 磁能的转换;这种情况极易使磁芯饱和。 磁芯饱和时,很短的时间内极易使开关管损坏。因为当磁芯饱和时,磁 感应强度基本不变,dB/dt近似为零,根据电磁感应定律,将不会产生自感电动 势去抵消母线电压,初级绕组线圈的电阻很小,这样母线电压将几乎全部加在开 关管上,开关管会瞬时损坏。 由上边分析可知,反激式开关电源的设计,在保证输出功率的前提下, 首要解决的是磁芯饱和问题。 如何解决磁芯饱和问题?磁场能量存于何处?将在下一篇文章:反激式开关电源 变压器设计的思考二中讨论。 反激式开关电源设计的思考二---气隙的作用 “反激式开关电源设计的思考一”文中,分析了反激式变换器的特殊性防止磁 芯和的重要性,那么如何防止磁芯的饱和呢?大家知道增加气隙可在相同ΔB的情况下,ΔIW的变化范围扩大许多,为什么气隙有此作用呢? 由全电流定律可知:

开关电源中的电子变压器有何作用

开关电源中的电子变压器有何作用 电子变压器,具有将市电的交变电压转变为直流后再通过半导体开关器件以及电子元件和高频变压器绕组构成一种高频交流电压输出的电子装置,也是在电子学理论中所讲述的一种交直交逆变电路。无论是直流电源还是交流电源,都要使用由软磁磁芯制成的电子变压器(软磁电磁元件)。 1、起改变输出频率作用的倍频或分频变压器; 2、起储能作用的储能电感器,起帮助半导体开关换向作用的换向电感器; 3、起变换电压、电流或脉冲检测信号的电压互感器、电流互感器、脉冲互感器、直流互感器、零磁通互感器、弱电互感器、零序电流互感器、霍尔电流电压检测器; 4、起电压和功率变换作用的电源变压器,功率变压器,整流变压器,逆变变压器,开关变压器,脉冲功率变压器; 5、起交流和直流滤波作用的滤波电感器; 6、起调节电感作用的可控电感器和饱和电感器;

7、起传递脉冲、驱动和触发信号作用的脉冲变压器,驱动变压器,触发变压器; 8、起吸收浪涌电流作用的吸收电感器,起减缓电流变化速率的缓冲电感器; 9、起原边和副边绝缘隔离作用的隔离变压器,起屏蔽作用的屏蔽变压器; 10、起开关作用的磁性开关电感器和变压器; 11、起传递宽带、声频、中周功率和信号作用的宽带变压器,声频变压器,中周变压器; 12、起稳定输出电压或电流作用的稳压变压器(包括恒压变压器)或稳流变压器,起调节输出电压作用的调压变压器; 13、起单相变三相或三相变单相作用的相数变换变压器,起改变输出相位作用的相位变换变压器(移相器); 14、起抑制电磁干扰作用的电磁干扰滤波电感器,起抑制噪声作用的噪声滤波电感器; 15、起改变输出阻抗与负载阻抗相匹配作用的匹配变压器。

(整理)反激式开关电源变压器设计原理.

反激式开关电源变压器设计原理 (Flyback Transformer Design Theory) 第一节. 概述. 反激式(Flyback)转换器又称单端反激式或"Buck-Boost"转换器.因其输出端在原边绕组断开电源时获得能量故而得名.离线型反激式转换器原理图如图. 一、反激式转换器的优点有: 1. 电路简单,能高效提供多路直流输出,因此适合多组输出要求. 2. 转换效率高,损失小. 3. 变压器匝数比值较小. 4. 输入电压在很大的范围内波动时,仍可有较稳定的输出,目前已可实现交流输入在 85~265V间.无需切换而达到稳定输出的要求. 二、反激式转换器的缺点有: 1. 输出电压中存在较大的纹波,负载调整精度不高,因此输出功率受到限制,通常应用于150W以下. 2. 转换变压器在电流连续(CCM)模式下工作时,有较大的直流分量,易导致磁芯饱和,所以必须在磁路中加入气隙,从而造成变压器体积变大. 3. 变压器有直流电流成份,且同时会工作于CCM / DCM两种模式,故变压器在设计时较困难,反复调整次数较顺向式多,迭代过程较复杂. 第二节. 工作原理 在图1所示隔离反驰式转换器(The isolated flyback converter)中, 变压器" T "有隔离与扼流之双重作用.因此" T "又称为Transformer- choke.电路的工作原理如下: 当开关晶体管 Tr ton时,变压器初级Np有电流 Ip,并将能量储存于其中(E = LpIp / 2).由于Np与Ns极性相反,此时二极管D反向偏压而截止,无能量传送到负载.当开关Tr off 时,由楞次定律 : (e = -N△Φ/△T)可知,变压器原边绕组将产生一反向电势,此时二极管D正向导通,负载有电流IL流通.反激式转换器之稳态波形如图2. 由图可知,导通时间 ton的大小将决定Ip、Vce的幅值: Vce max = VIN / 1-Dmax VIN: 输入直流电压 ; Dmax : 最大工作周期 Dmax = ton / T 由此可知,想要得到低的集电极电压,必须保持低的Dmax,也就是Dmax<0.5,在实际应用中通常取Dmax = 0.4,以限制Vcemax ≦ 2.2VIN. 开关管Tr on时的集电极工作电流Ie,也就是原边峰值电流Ip 为: Ic = Ip = IL / n. 因IL = Io,故当Io一定时,匝比 n的大小即决定了Ic 的大小,上式是按功率守恒原则,原副边安匝数相等 NpIp = NsIs而导出. Ip 亦可用下列方法表示: Ic = Ip = 2Po / (η*VIN*Dmax) η: 转换器的效率 公式导出如下: 输出功率 : Po = LIp2η / 2T

反激电路介绍

电源网原创 对于探讨反激电源以及变压器这个话题,我犹豫了很久。因为关于反激的话题大家讨论了很多很多,这个话题已经被讨论的非常透彻了。关于反激电源的参数设计也有多篇文章总结。还有热心的网友,根据计算过程,自己编写了软件或电子表格把计算做的傻瓜化。但我也注意到,几乎每天都会出现关于反激设计过程出现问题而求助的帖子,所以,思量再三,我决定还是再一次提出这个话题!我不知道我是否能写出一些有新意的东西,但我会尽力去写好。不期望能入高手的法眼,但愿能给入门者一些帮助。 纵观电源市场,没有哪一个拓扑能像反激电路那么普及,可见反激电源在电源设计中具有不可替代的地位。说句不算夸张的话,把反激电源设计彻底搞透了,哪怕其他的拓扑一点不懂,在职场上找个月薪10K的工作也不是什么难事。 提纲 1、反激电路是由buck-boost拓扑演变而来,先分析一下buck-boost电路的工作过程。

工作时序说明: t0时刻,Q1开通,那么D1承受反向电压截止,电感电流在输入电压作用下线性上升。 t1时刻,Q1关断,由于电感电流不能突变,所以,电感电流通过D1,向C1充电。并在C1两端电压作用下,电流下降。 t2时刻,Q1开通,开始一个新的周期。 从上面的波形图中,我们可以看到,在整个工作周期中,电感L1的电流都没有到零。所以,这个工作模式是电流连续的CCM模式,又叫做能量不完全转移模式。因为电感中的储能没有完全释放。 从工作过程我们也可以知道,这个拓扑能量传递的方式是,在MOS管开通时,向电感中储存能量,MOS管关断时,电感向输出电容释放能量。MOS管不直接向负载传递能量。整个能量传递过程是先储存再释放的过程。整个电路的输出能力,取决于电感的储存能力。我们还要注意到,根据电流流动的方向,可以判断出,在输入输出共地的情况下,输出的电压是负电压。

反激式开关电源原理

反激式开关电源原理 反激式开关电源是指使用反激高频变压器隔离输入输出回路的开关电源. "反激"(FL Y BACK)的具体所指是当输入为高电平(开关管接通)时输出线路中串联的电感为放电状态,相反当输入为高电平(开关管断开)时输出线路中的串联的电感为充电状态. 与之相对的是"正激"(FORWARD)式开关电源,当输入为高电平(开关管接通)时输出线路中串联的电感为充电状态,相反当输入为高电平(开关管断开)时输出线路中的串联的电感为放电状态,以此驱动负载. 电机配导线(电机一个千瓦大约2A) "1.5加二,2.5加三" "4后加四,6后加六" "25后加五,50后递增减五" "百二导线,配百数" 该口诀是按三相380V交流电动机容量直接选配导线的。"1.5加二"表示1.5mm2的铜芯塑料线,能配3.5kW的及以下的电动机。由于4kW 电动机接近3.5kW的选取用范围,而且该口诀又有一定的余量,所以在速查表中4kW以下的电动机所选导线皆取1.5mm2。"2.5加三"、"4后加四",表示2.5mm2及4mm2的铜芯塑料线分别能配5.5kW、8kW电动机。"6后加六",是说从6mm2的开始,能配"加大六"kW的电动机。即6mm2的可配12kW,选相近规格即配1lkW电动机。10mm2可配16kW,选相近规格即配15kW电动机。16mm2可配22kW电动机。这中间还有18.5kW电动机,亦选16mm2的铜芯塑料线。"25后加五",是说从25mm2开始,加数由六改为五了。即25mm2可配30kW的电动机。35mm2可配40kW,选相近规格即配37kW电动机。"50后递增减五",是说从50mm2开始,由加大变成减少了,而且是逐级递增减五的。即50mm2可配制45kW电动机(50-5)。70mm2可配60kW(70-10),选相近规格即配备55kW 电动机。95mm2可配80kW(95-15),选相近规格即配75kW电动机。"百二导线,配百数",是说120mm2的铜芯塑料线可配1OOkW电动机,选相规格即90kW 电动机。2.电动机配用导线的对表速查例如一台Y180L-4、22kW电动机,从速查表查得应配BV型16mm2的铜芯塑料线。七、有关使用速查表的几项说明1.表中所列电动机为Y系列380V/50Hz三相异步电动机,对于其它系列电动机,只要额定电压和频率相符,额定电流相接近,也可参考使用。2.选用的BV型铜芯塑料线截面,是以水泥厂供用电距离在200m及以下,年运行时问7000~8000h,以降低线路损耗节电效益显著等条件考虑的。如果供电距离大于200m,则需要按常规的导线选用设计条件(如发热条件、电压损耗条件、经济电流密度、机械强度),另行设计计算。如果采用BLV型塑料铝芯线,其规格要降一级选用。即2.5mm2铝芯线可代替1.5mm2铜芯线,4mm2铝芯线可代替2.5mm2铜芯线……,其它依此类推。 热继电器配置 一般情况下,可选用两相结构热继电器,但当三相电压的均衡性较差,工作环境恶劣或无人看管的电动机,宜选用三相结构的热继电器。对于三角形接线的电动机,应该选用带断相保护装置的热继电器。 2、热继电器额定电流选择。

反激式开关电源变压器的设计方法

反激式开关电源变压器的设计方法 1引言 在开关电源各类拓扑结构中,反激式开关电源以其小体积、低成本的优势,广泛应用在高电压、小功率的场合。反激式开关电源设计的关键在于其变压器的设计。由于反激变压器可以工作在断续电流(DCM )和连续电流(CCM )两种模式,因此增加了设计的复杂性。本文考虑到了两种工作模式下的差异,详细介绍了反激变压器的设计方法和步骤。 2基本原理 R 1 V o 图1 反激变换器原理图 反激变压器实际上是一个耦合电感,首先要存储能量,然后再将磁能转化为电能传输出去[1]。如图1所示,当开关管r T 导通时,输入电压i V 加在变压器初级线圈上。由于初级与次级同名端相反,次级二极管1D 截止,能量储存在初级线圈中,初级电流线性上升,变压器作为电感运行。当r T 关断时,励磁电感的电流使初级和次级绕组电压反向,1D 导通,储存在线圈中的能量传递给负载。按照电感线圈中电流的特点,可分为断续电流模式(DCM )和连续电流模式(CCM )。电流波形如图2所示。

初级 次级 初级 次级 I p2I p1I s2 I s1 I p2 I p1 I s2 I s1 DCM CCM 图2 DCM 和CCM 电流波形 DCM 为完全能量转换,在开关管开通时,初级电流从零开始逐渐增加,开关管关断期间,次级电流逐渐下降到零。 CCM 为不完全能量转换,开关管开通时,初级电流有前沿阶梯,开关管关断期间,次级电流为阶梯上叠加的衰减三角波。 3设计步骤 (1)各项参数的确定 反激式开关电源变压器的设计中涉及到很多参数,因此在计算之前必须要明确已知量和未知量。 已知参数一般由电源的设计要求和特点来确定,包括:直流输入电压i V (i min i i max V V V ≤≤),输出电压o V ,输出功率o P ,效率o i P = P η,工作频率1 f=T 。 未知量即所要求的参数包括:磁芯型号,初级线圈匝数p N ,次级线圈匝数s N ,初级导线直径p d ,次级导线直径s d ,气隙长度g l 。 另外,为了能够对未知参数进行求解,我们还必须要指定开关管的耐压值或开关的最大占空比。本文中,以规定满载和最小输入电压条件下最大占空比为 max D 来进行后续的计算。 为简化计算公式,本文中忽略开关管及二极管导通压降。

开关电源中变压器的八种检测方法

开关电源中变压器的八种检测方法 1、通过观察变压器的外貌来检查其是否有明显异常现象。如线圈引线是否断裂、脱焊、绝缘材料是否有烧焦痕迹、铁心紧固螺杆是否有松动、硅钢片有 无锈蚀、绕组线圈是否有外露等。 2、绝缘性测试。用万用表R×10k挡分别测量铁心与初级,初级与各次级、铁心与各次级、静电屏蔽层与衩次级、次级各绕组间的电阻值,万用表指针均 应指在无穷大位置不动。否则,说明变压器绝缘性能不良。 3、线圈通断的检测。将万用表置于R×1挡,测试中,若某个绕组的电阻 值为无穷大,则说明此绕组有断路性故障。 4、判别初、次级线圈。电源变压器初级引脚和次级引脚一般都是分别从两侧引出的,并且初级绕组多标有220V字样,次级绕组则标出额定电压值,如 15V、24V、35V等。再根据这些标记进行识别。 5、空载电流的检测。 a、直接测量法。将次级所有绕组全部开路,把万用表置于交流电流挡 (500mA,串入初级绕组。当初级绕组的插头插入220V交流市电时,万用表所指示的便是空载电流值。此值不应大于变压器满载电流的10%~20%。一般常见电 子设备电源变压器的正常空载电流应在100mA左右。如果超出太多,则说明变 压器有短路性故障。 b、间接测量法。在变压器的初级绕组中串联一个10?/5W的电阻,次级仍全部空载。把万用表拨至交流电压挡。加电后,用两表笔测出电阻R两端的电 压降U,然后用欧姆定律算出空载电流I空,即I空=U/R。F?空载电压的检测。将电源变压器的初级接220V市电,用万用表交流电压接依次测出各绕组的空载电压值(U21、U22、U23、U24)应符合要求值,允许误差范围一般为:高压绕组 ≤±10%,低压绕组≤±5%,带中心抽头的两组对称绕组的电压差应≤±2%。 6、一般小功率电源变压器允许温升为40℃~50℃,如果所用绝缘材料质 量较好,允许温升还可提高。 7、检测判别各绕组的同名端。在使用电源变压器时,有时为了得到所需的次级电压,可将两个或多个次级绕组串联起来使用。采用串联法使用电源变压

反激开关电源原理

星期一, 05/11/2009 - 09:42 —陶显芳 1-7.反激式变压器开关电源 反激式变压器开关电源工作原理比较简单,输出电压控制范围比较大,因此,在一般电器设备中应用最广泛。 1-7-1.反激式变压器开关电源工作原理 所谓反激式变压器开关电源,是指当变压器的初级线圈正好被直流电压激励时,变压器的次级线圈没有向负载提供功率输出,而仅在变压器初级线圈的激励电压被关断后才向负载提供功率输出,这种变压器开关电源称为反激式开关电源。 图1-19-a是反激式变压器开关电源的简单工作原理图,图1-19-a中,Ui是开关电源的输入电压,T是开关变压器,K是控制开关,C是储能滤波电容,R是负载电阻。图1-19-b是反激式变压器开关电源的电压输出波形。 把图1-19-a与图1-16-a进行比较,如果我们把图1-16-a中开关变压器次级线圈的同名端对调一下,原来变压器输出电压的正、负极性就会完全颠倒过来,图1-19-b所示的电压输出波形基本上就是从图1-16-b的波形颠倒过来的。不过,因为图1-16-b的波形对应的是纯电阻负载,而图1-19-b的负载是一个储能滤波电容和一个电阻并联。由于储能滤波电容的容量很大,其两端电压基本不变,变压器次级线圈输出电压uo相当于被整流二极管和输出电压Uo进行限幅,因此,图1-16-b中输出电压uo的脉冲尖峰完全被削除,被限幅后的剩余电压幅值正好等于输出电压Uo的最大值Up,同时也等于变压器次级线圈输出电压uo的半波平均值Upa。

下面我们来详细分析反激式变压器开关电源的工作过程(参考图1-20)。 图1-19-a中,在控制开关K接通的Ton期间,输入电源Ui对变压器初级线圈N1绕组加电,初级线圈N1绕组有电流i1流过,在N1两端产生自感电动势的同时,在变压器次级线圈N2绕组的两端也同时产生感应电动势,但由于整流二极管的作用,没有产生回路电流。相当于变压器次级线圈开路,变压器次级线圈相当于一个电感。因此,流过变压器初级线圈N1绕组的电流就是变压器的励磁电流,变压器初级线圈N1绕组两端产生自感电动势可由下式表示: e1 = L1di/dt = Ui —— K接通期间(1-98) 或 e1 = N1dф/dt = Ui —— K接通期间(1-99) 上式中,e1为变压器初级线圈N1绕组产生的自感电动势,L1是变压器初级线圈N1绕组的电感,N1为变压器初级线圈N1绕组线圈绕组的匝数,ф为变压器铁心中的磁通。对(1-98)和(1-99)式进行积分,由此可求得: i1 =Ui*t/L1 +i(0) —— K接通期间(1-100) ф=Ui*t/N1 +ф (0) —— K关断瞬间(1-101) 上式中,i1是流过变压器初级线圈N1绕组的电流,ф为变压器铁心中的磁通;i1(0)为变压器初级线圈中的初始电流,即:控制开关刚接通瞬间流过变压器初级线圈N1绕组的电流;ф(0)为初始磁通,即:控制开关刚接通瞬间变压器铁心中的磁通。当开关电源工作于输出临界连续电流状态时,这里的i1(0)正好0,而ф(0)正好等于剩磁通S?Br。当控制开关K将要关断,且开关电源工作于输出电流临界连续状态时,i1和均达到最大值: i1m =Ui*Ton/L1 —— K关断瞬间(1-102)

反激式开关电源设计的思考(一到五)

反激式开关电源设计的思考一 对一般变压器而言,原边绕组的电流由两部分组成,一部分是负载电流分量,它的大小与副边负载有关;当副边电流加大时,原边负载电流分量也增加,以抵消副边电流的作用。另一部分是励磁电流分量,主要产生主磁通,在空载运行和负载运行时,该励磁分量均不变化。 励磁电流分量就如同抽水泵中必须保持有适量的水一样,若抽水泵中无水,它就无法产生真空效应,大气压就无法将水压上来,水泵就无法正常工作;只有给水泵中加适量的水,让水泵排空,才可正常抽水。在整个抽水过程中,水泵中保持的水量又是不变的。这就是,励磁电流在变压器中必须存在,并且在整个工作过程中保持恒定。 正激式变压器和上述基本一样,初级绕组的电流也由励磁电流和负载电流两部分组成;在初级绕组有电流的同时,次级绕组也有电流,初级负载电流分量去平衡次级电流,激励电流分量会使磁芯沿磁滞回线移动。而初次级负载安匝数相互抵消,它们不会使磁芯沿磁滞回线来回移动,而励磁电流占初级总电流很小一部分,一般不大于总电流10%,因此不会造成磁芯饱和。 反激式变换器和以上所述大不相同,反激式变换器工作过程分两步: 第一:开关管导通,母线通过初级绕组将电能转换为磁能存储起来; 第二:开关管关断,存储的磁能通过次级绕组给电容充电,同时给负载供电。 可见,反激式变换器开关管导通时,次级绕组均没构成回路,整个变压器如同仅有一个初级绕组的带磁芯的电感器一样,此时仅有初级电流,转换器没有次级安匝数去抵消它。初级的全部电流用于磁芯沿磁滞回线移动,实现电能向磁能的转换;这种情况极易使磁芯饱和。 磁芯饱和时,很短的时间内极易使开关管损坏。因为当磁芯饱和时,磁感应强度基本不变,dB/dt近似为零,根据电磁感应定律,将不会产生自感电动势去抵消母线电压,初级绕组线圈的电阻很小,这样母线电压将几乎全部加在开关管上,开关管会瞬时损坏。 由上边分析可知,反激式开关电源的设计,在保证输出功率的前提下,首要解决的是磁芯饱和问题。 如何解决磁芯饱和问题?磁场能量存于何处?将在下一篇文章:反激式开关电源变压器设计的思考二中讨论。 关键词:开关电源反激式磁芯饱和 反激式开关电源设计的思考二 “反激式开关电源设计的思考一”文中,分析了反激式变换器的特殊性防止磁芯和的重要性,那么如何防止磁芯的饱和呢?大家知道增加气隙可在相同ΔB的情况下,ΔIW的变化范围扩大许多,为什么气隙有此作用呢?由全电流定律可知:

变压器开关电源致命原理

变压器开关电源致命原理 在Toff期间,控制开关K关断,流过变压器初级线圈的电流突然为0。由于变压器初级线圈回路中的电流产生突变,而变压器铁心中的磁通量不能突变,因此,必须要求流过变压器次级线圈回路的电流也跟着突变,以抵消变压器初级线圈电流突变的影响,要么,在变压器初级线圈回路中将出现非常高的反电动势电压,把控制开关或变压器击穿。 如果变压器铁心中的磁通ф产生突变,变压器的初、次级线圈就会产生无限高的反电动势,反电动势又会产生无限大的电流,而电流在线圈中产生的磁力线又会抵制磁通的变化,因此,变压器铁心中的磁通变化,最终还是要受到变压器初、次级线圈中的电流来约束的。 因此,在控制开关K关断的Toff期间,变压器铁心中的磁通主要由变压器次级线圈回路中的电流来决定,即: e2 =-N2*dф/dt =-L2*di2/dt = i2R —— K关断期间 (1-64) 式中负号表示反电动势e2的极性与(1-62)式中的符号相反,即:K接通与关断时变压器次级线圈产生的感应电动势的极性正好相反。对(1-64)式阶微分方程求解得: 式中C为常数,把初始条件代入上式,就很容易求出C,由于控制开关K由接通状态突然转为关断时,变压器初级线圈回路中的电流突然为0,而变压器铁心中的磁通量不能突变,因此,变压器次级线圈回路中的电流i2一定正好等于控制开关K接通期间的电流i2(Ton+),与变压器初级线圈回路中励磁电流被折算到变压器次级线圈回路电流之和。所以(1-65)式可以写为: (1-66)式中,括弧中的第一项表示变压器次级线圈回路中的电流,第二项表示变压器初级线圈回路中励磁电流被折算到变压器次级线圈回路的电流。 图1-16-a单激式变压器开关电源输出电压uo等于: (1-68)式中的Up-就是反击式输出电压的峰值,或输出电压最大值。由此可知,在控制开关K关断瞬间,当变压器次级线圈回路负载开路时,变压器次级线圈回路会产生非常高的反电动势。理论上需要时间t等于无限大时,变压器次级线圈回路输出电压才为0,但这种情况一般不会发生,因为控制开关K的关断时间等不了那么长。 从(1-63)和(1-67)式可以看出,开关电源变压器的工作原理与普通变压器的工作原理是不一样的。当开关电源工作于正激时,开关电源变压器的工作原理与普通变压器的工作原理基本相同;当开关电源工作于反激时,开关电源变压器的工作原理相当于一个储能电感。 如果我们把输出电压uo的正、负半波分别用平均值Upa、Upa-来表示,则有: 分别对(1-71)和(1-72)两式进行积分得: 由此我们可以求得,单激式变压器开关电源输出电压正半波的面积与负半波的面积完全相等,即: Upa×Ton = Upa-×Toff —— 一个周期内单激式输出 (1-75) (1-75)式就是用来计算单激式变压器开关电源输出电压半波平均值Upa和Upa-的表达式。

超详细的反激式开关电源电路图讲解

反激式开关电源电路图讲解 一,先分类 开关电源的拓扑结构按照功率大小的分类如下: 10W以内常用RCC(自激振荡)拓扑方式 10W-100W以内常用反激式拓扑(75W以上电源有PF值要求) 100W-300W 正激、双管反激、准谐振 300W-500W 准谐振、双管正激、半桥等 500W-2000W 双管正激、半桥、全桥 2000W以上全桥 二,重点 在开关电源市场中,400W以下的电源大约占了市场的70-80%,而其中反激式电源又占大部分,几乎常见的消费类产品全是反激式电源。 优点:成本低,外围元件少,低耗能,适用于宽电压范围输入,可多组输出. 缺点:输出纹波比较大。(输出加低内阻滤波电容或加LC噪声滤波器可以改善) 今天以最常用的反激开关电源的设计流程及元器件的选择方法为例。给大家讲解如何读懂反激开关电源电路图! 三,画框图 一般来说,总的来分按变压器初测部分和次侧部分来说明。开关电源的电路包括以下几个主要组成部分,如图1

图1,反激开关电源框图 四,原理图 图2是反激式开关电源的原理图,就是在图1框图的基础上,对各个部分进行详细的设计,当然,这些设计都是按照一定步骤进行的。下面会根据这个原理图进行各个部分的设计说明。 图2 典型反激开关电源原理图

五,保险管 图3 保险管 先认识一下电源的安规元件—保险管如图3。 作用:安全防护。在电源出现异常时,为了保护核心器件不受到损坏。 技术参数:额定电压 ,额定电流 ,熔断时间。 分类:快断、慢断、常规 计算公式:其中:Po:输出功率 η效率:(设计的评估值) Vinmin :最小的输入电压 2:为经验值,在实际应用中,保险管的取值范围是理论值的1.5~3倍。 0.98: PF值 六,NTC和MOV NTC 热敏电阻的位置如图4。 图4 NTC热敏电阻 图4中的RT为NTC,电阻值随温度升高而降低,抑制开机时产生的浪涌电压形成的浪涌电流。

开关电源反激设计案例

5V/3A 设计流程 在电源的各种拓扑结构上,反激变换线路其结构简单,设计方便,易于控制,整体稳定 性好。一般用于小功率电源上,使用控制芯片为UC3843BN , 一、规格参数: Vin=90V AC~264V AC F=47Hz~63Hz V out=5V Io=3A Po=15W 假定参数: Dmax=0.4(最大占空比,反激电源宽电压输入一般取0.4左右,高电压输入取0.3左右。) f=86K 即:T=1/86=11.6Us Ton=D*T=4.64uS Toff=T-Toff=6.96uS (根据磁芯材料和、 功率管的开关损耗、EMI 来选择工作频率。) Vmin=90Vac*1.4=126V Vmax=264Vac*1.4=370V (AC 输入整流后大电解上的电压) 效率η=0.72(根据线路、功率大小的经验取值,也可以通过计算电源损耗估算效率。) △ B=0.23T (反激取值范围<0.25,防止变压器饱和。) K=0.8(连续深度,当0.4<K <1时,工作在连续状态。) 二、高频变压器选取及设计: 通过功率等级选取EE25磁芯,余量也比较大,Ae=42.4mm^2。 1、计算Np ,根据法拉第定律: min V V Ton Ae B NP dt d =???=Φ= Ts uS V Ae B Ton V NP 9.95542.423.064.4126min =??=???= ? 取整Np=60TS 。 2、计算Ns ,在每个周期变压器磁芯置位和复位伏秒平衡: Ns Toff Vf Vo Np Ton V ?+=?)(min TS uS V Ts uS V V Ton V NP Toff Vf Vo Ns 4.0764.41266096.6)7.05(min )(=???+=???+= ? 取整Ns=4Ts 。 3、原边电流平均值Iavg : A V W V Po V Pin avg 165.012672.015min /min I =÷===η 4、原边每个导通周期内的平均电流值Iavg`: A A D Iavg Iavg 413.04 .0165.0max `===

反激式开关电源设计资料.doc

反激式开关电源设计资料 前言 反激式开关电源的控制芯片种类非常丰富,芯片厂商都有自己的专用芯片,例如UC3842、UC3845、OB2262、OB2269、TOPSWITCH 等等。虽然控制芯片略有不同,但是反激式开关电源的拓扑结构和电路原理基本上是一样的,本资料以UC3842为控制芯片设计了一款反激式开关电源。 单端反激式开关稳压电源的基本工作原理如下: D1 T R L 图1 反激式开关电源原理图 当加到原边主功率开关管Q1的激励脉冲为高电平使Q1导通时,直流输入电压V IN加载原边绕组N P两端,此时因副边绕组相位是上负下正,使整流管D1反向偏置而截止;当驱动脉冲为低电平使Q1截止时,原边绕组N P两端电压极性反向,使副边绕组相位变为上正下负,则整流管被正向偏置而导通,此后存储在变压器中的磁能向负载传递释放。因单端反激式电源只是在原边开关管到同期间存储能

量,当它截止时才向负载释放能量,故高频变压器在开关工作过程中,既起变压隔离作用,又是电感储能元件。因此又称单端反激式变换器是一种“电感储能式变换器”。 学习了反激式开关电源的工作原理之后,我们可以自行设计一款电源进行调试。开关电源是一门实验科学,理论知识的学习是必不可少的,但是光掌握了理论知识是远远不够的,还要多做实验,测试不同环境不同参数下的电源工作情况,这样才能对电源有更深的认识。除此之外,掌握大量的实验数据可以对以后设计电源和电源的优化提供很大帮助,可以更快速更合理的设计出一款新电源或者排除一些电源故障。通过阅读下面的章节,可以使你对电源从原理理解到设计能力有一个快速的提升。

第一章 电源参数的计算 第一步,确定系统的参数。我们设计一个电源首先要确定电源工作在一个什么样的环境,比如说输入电压的范围、频率、网侧电压是否纯净,接下来是电源的输出能力包括输出电压、电流和纹波大小等等。先要确定这些相关因素,才能更好的设计出符合标准的电源。我们在第二章会详细介绍如何利用这些参数设计电源。 输入电压范围(V line min 和V line max ); 输入电压频率(f L ); 输出电压(V O ); 输出电流(I O ); 最大输出功率 (P 0)。 效率估计(E ff ):需要估计功率转换效率以计算最大输入功率。如果没有参考数据可供使用,则对于低电压输出应用和高电压输出应用,应分别将E ff 设定为0.8~0.85。 利用估计效率,可由式(1-1)求出最大输入功率。 O IN ff P P E = (1-1) 第二步:确定输入整流滤波电容(C DC )和DC 电压范围。 最大DC 电压纹波计算: max DC V ?= (1-2) 式(1-2)中,D ch 为规定的输入整流滤波电容的充电占空比。其 典型值为0.2。对于通用型输入(85~265Vrms ),一般将max V DC ?设定为

反激式开关电源理工科毕业设计开题报告(最新整理)

华南理工大学广州学院 本科生毕业设计(论文)开题报告 反激开关电源的设计 学院电气工程学院 专业班级10电力工程及其自动化5班 姓名吴宏达 学生学号201039488139 指导教师张冬梅 填表日期2014-1-10

说明 1.开题报告是保证毕业设计(论文)质量的一个重要环节,为规范毕业设计的开题报告,特印发此表。 2.学生应在开题报告前,通过调研和资料搜集,主动与指导教师讨论,在指导教师的指导下,完成开题报告。 3.此表一式三份,一份交学院装入毕业设计(论文)档案袋,一份交指导教师,一份学生自存。 4.选题需经基层教学单位(专业教研室)讨论审核、二级学院主管院长批准、报教务处备案, 方可正式进入下一步毕业设计(论文)阶段。

标等特点,现己成为开发中小功率开关电源、精密开关电源及开关电源模块的优选集成电路。 高效反激式开关电源以其电路抗干扰、高效、稳定性好、成本低廉等许多优点,特别适合小功率的电源以及各种电源适配器,具有较高的实用性。随着电力电子技术的发展,工作在高频的开关电源己经广泛应用于电气和电子设备的各个领域。开关电源设计的目的是通过能量处理将输入能量变化为所需要的能量输出,通常的形式是产生一个符合要求的输出电压,这个输出电压的值不能受输入电压或者负载电流的影响。 本设计开关电源是为满足一款实验用嵌入式开发板的供电需要,基于当前流行的单片集成开关电源芯片设计了一款反激开关电源。 二、研究目标、内容(论文提纲)及拟解决关键问题 通过学习和研究,收集和整理所设计开关电源的各项电气性能指标,计算和选取具体参数和器件,自主设计一个反激开关电源,论文提纲如下: 第一章绪论 1.1 开关电源及发展现状 1.2 课题背景和研究意义 1.3 本文主要工作和内容安排 第二章反激式开关电源简介 2.1 开关电源的分类 2.2 反激式开关电源的原理 第三章单端反激式开关电源系统级分析 3.1 电源设计指标 3.2 主电路拓扑 3.2.1 工作过程分析 3.2.2 工作方式选取 第四章单端反激式开关电源电路级设计 4.1 输入整流滤波器设计 4.1.1整流滤波器分析 4.1.2输入整流滤波器各个元器件选择和参数设置 4.2 钳位保护电路设计 4.2.1 钳位二级管的选择 4.3 反激变压器设计 4.2.1 反激变压器分析 4.2.2 反激变压器参数设置 4.4输出整流滤波电路设计

开关电源变压器基础知识

开关电源变压器基础知识 开关电源变压器现代电子设备对电源的工作效率、体积 以及安全要求等技术性能指标越来越高,在开关电源中决定这些技术性能指标的诸多因素中,基本上都与开关变压器的技术指标有关。开关电源变压器是开关电源中的关键器件,因此,在这一节中我们将非常详细地对与开关电源变压器相关的诸多技术参数进行理论分析。在分析开关变压器的工作原理的时候,必然会涉及磁场强度H和磁感应强度B以及磁 通量等概念,为此,这里我们首先简单介绍它们的定义和概念。在自然界中无处不存在电场和磁场,在带电物体的周围必然会存在电场,在电场的作用下,周围的物体都会感应带电;同样在带磁物体的周围必然会存在磁场,在磁场的作用 ,周围的物体也都会被感应产生磁通。现代磁学研究表明: 切磁现象都起源于电流。磁性材料或磁感应也不例外,铁磁现象的起源是由于材料内部原子核外电子运动形成的微电流,亦称分子电流,这些微电流的集合效应使得材料对外呈现各种各样的宏观磁特性。因为每一个微电流都产生磁效应,所以把一个单位微电流称为一个磁偶极子。因此,磁场强度的大小与磁偶极子的分布有关。在宏观条件下,磁场强度可以定义为空间某处磁场的大小。我们知道,电场强度的概念是用单位电荷在电场中所产生的作用力来定义的,而在

磁场中就很难找到一个类似于“单位电荷”或“单位磁场”的带磁物质来定义磁场强度,为此,电场强度的定义只好借用流过单位长度导体电流的概念来定义磁场强度,但这个概念本应该是用来定义电磁感应强度的,因为电磁场是可以互相产生感应的。幸好,电磁感应强度不但与流过单位长度导体的电流大小相关,而且还与介质的属性有关。所以,电磁感应强度可以在磁场强度的基础上再乘以一个代表介质属性的系数来表示。这个代表介质属性的系数人们把它称为导磁率。 在电磁场理论中,磁场强度H 的定义为:在真空中垂直于磁场方向的通电直导线,受到的磁场的作用力F 跟电流I 和导线长度的乘积I 的比值,称为通电直导线所在处的磁场强度。或:在真空中垂直于磁场方向的1 米长的导线,通过1 安培的电流,受到磁场的作用力为1 牛顿时,通过导线所在处的磁场强度就是1 奥斯特(Oersted) 。电磁感应强度一般也称为磁感应强度。由于在真空中磁感应强度与磁场强度在数

反激电源波形详细解析

反激电源波形详细解析 假设在一台数字示波器上只看到这一点波型,知道变压器电感量为1mH,通过从示波器上测量和计算,得出下列数值(只讲解方法就行了) 1)大约的交流输入电压值 2)次级反到初级的电压 3)占空比 4)变压器漏感 5)变压器和MOS的总杂散电容 6)变压器传送的能量 明显反激,而且是断续模式 刚开始是漏感震荡,后来是电感和mosfet的电容震荡 前一个直流电压是Vin+(Np/Ns)(Vo+VF)(二极管导通压降)) 后一个就是Vin 后一个震荡的周期可以算出Cds大小 高压时MOS的Cds很小,振荡的电容主体是变压器杂散电容。 根据反射电压,反射电压持续时间,输入电压就可以计算导通时间,占空比也就出来了(伏特秒平衡),Vref*Tvref=Vin*Ton 4/5问如我上所说,只有一个大概的估算

参考大家的理解,谈谈我的看法: 当MOS管电压上升到A点时,输出整流管导通,初级励磁电感箝位于V1。此时,漏感和杂散电容谐振,由于变压器线圈存在直流和交流电阻,该振荡为阻尼振荡,消耗了漏感中的能量。在B点时,励磁电感中电流下降为零,次级整流管自然截止,励磁电感上电压下降为零,励磁电感和杂散电容谐振,MOS管的杂散电容Coss向励磁电感放电,Vds电压下降,可从波形中得到验证。计算: 1、2:如图所示,可以读出反射电压V1,和Vin(DC)。则,交流输入电压约为Vin(DC)/sqrt(2),不带PFC。 3。由伏秒平衡可得,Vin(dc)*Ton=V1*T1,可求得,Ton。那么,占空比D=Ton/(Ton+T1+T2)。 4、5:近似求解,从图中分别读出漏感、励磁电感同杂散电容谐振的频率,根据f=1/(2*pi*sqrt(L*c)),由励磁电感感量已知,为1mH,可求得杂散电容值。进一步就可求得漏感的感量。、 6。从波形中可以看出,此时该反激电路工作于断续模式,初级能量完全传送到次级。 根据Vin*Ton=Lp*Ip,其中,Lp为1mH,就可求得初级峰值电流Ip, 那么,该变压器在一个周期内传送的能量为:1/2*Lp*Ip^2。 其他波形:

开关电源中高频变压器绕制心得

开关电源中高频变压器绕制心得 1:使用专用的变压器设计软件PIXls Designer和PI TRANSFORMER Designer,将需要的参数,如输入电压范围、输出电压要求、偏置电压大小、变压器估计功率、功率因数、额定负载、初级线圈层数、次级线圈匝数等参数输入,PI软件会根据用户输入的参数给出一个合理的变压器参数,然后设计人员就可以根据给出的参数绕制变压器了,软件给出的会有以下参数:初级线圈、反馈线圈、次级线圈的层数、匝数、线经大小、绕制的方向、气隙大小、线圈与线圈之间的胶带的层数、骨架型号、磁芯型号、浸漆要求等。 2:有了这些参数后就可以绕制变压器了,在绕制变压器之前先给骨架的脚编上一个号码,例如我们现在需要绕制一个输入电压是+24V,输出1是+9V,输出2是+15V的变压器,要求2输出端的功率都为1.5W,那么这个变压器的绕制方法如下: 初级线圈的绕制方法:从引脚2开始,使用线径0.19毫米的漆包线绕骨架53圈,估计有两层,绕线应尽量平整。在引脚1结束,绕完后用绝缘胶布裹两层。 偏置线圈的绕制方法:从引脚5开始,使用线径0.13毫米的漆包线绕骨架27圈至引脚4结束,绕完后用绝缘胶布裹两层,再用一层绝缘胶布裹住除了引脚以外的其他所有有线圈露出的地方。9V端线圈绕制方法:用绝缘胶布裹在7脚与6脚底,使用线径0.35毫米的漆包线,从7脚开始绕20圈至6脚结束,用绝缘胶布裹两层。再用绝缘胶布裹住7脚6脚以外的绕线。 15V端线圈绕制方法:用绝缘胶布裹在10脚9脚底,使用线径0.19毫米的漆包线,从10脚开始绕34圈到9脚结束,用绝缘胶布裹两层,然后装上两快磁芯,在两磁芯中间放0.3MM厚的纸(即气隙,大约4层白纸厚度),压平后用胶布把磁芯与骨架裹在一起。(说明绝缘胶布均指4KV绝缘胶) EPC13骨架引脚图如下: 3:测试变压器输出及带负载能力 测试方法: 将绕好的变压器安装在已经实验成功的测试板上,检测电路输出及带负载能力,若输出端和带负载能力正常后方可测试变压器耐压能力。 4: 测试变压器耐压能力.

反激式变压器开关电源电路参数计算(精)

反激式变压器开关电源电路参数计算 反激式变压器开关电源电路参数计算基本上与正激式变压器开关电源电路参数计算一样,主要对储能滤波电感、储能滤波电容,以及开关电源变压器的参数进行计算。1-7-3-1.反激式变压器开关电源储能滤波电容参数的计算前面已经详细分析,储能滤波电容进行充电时,电容两端的电压是按正弦曲线的速率变化,而储能滤波电容进行放电时,电容两端的电压是按指数曲线的速率变化,但由于电容充、放电的曲率都非常小,所以,把图1-19反激式变压 反激式变压器开关电源电路参数计算基本上与正激式变压器开关电源电路参数计算一样,主要对储能滤波电感、储能滤波电容,以及开关电源变压器的参数进行计算。 1-7-3-1.反激式变压器开关电源储能滤波电容参数的计算 前面已经详细分析,储能滤波电容进行充电时,电容两端的电压是按正弦曲线的速率变化,而储能滤波电容进行放电时,电容两端的电压是按指数曲线的速率变化,但由于电容充、放电的曲率都非常小,所以,把图1-19反激式变压器开关电源储能滤波电容两端电压的充、放电波形画成了锯齿波,这也相当于用曲率的平均值来取代曲线的曲率,如图1-26所示。 图1-26中,uo是变压器次级线圈输出波形,Up是变压器次级线圈输出电压正半周波形的峰值,Up-是变压器次级线圈输出电压负半周波形的峰值,Upa是变压器次级线圈输出电压波形的半波平均值,uc是储能滤波电容两端的电压波形,Uo是反激式变压器开关电源输出电压的平均值,i1是流过变压器初级线圈的电流,i2是流过变压器次级线圈的电流,Io是流过负载两端的平均电流。 从图1-26可以看出,反激式变压器开关电源储能滤波电容充、放电波形与图 1-7反转式串联开关电源储能滤波电容充、放电波形(图1-8-b))基本相同,只是极性正好相反。因此,图1-19反激式变压器开关电源储能滤波电容参数的计算方法与图1-7反转式串联开关电源储能滤波电容参数的计算方法完全相同。反激式变压器开关电源储能滤波电容参数的计算,除了参考图1-7以外,还可以参考前面串联式开关电源或反转式串联开关电源中储能滤波电容参数的计算方法,同时还可以参考图1-6中储能滤波电容C的充、放电过程。 从图1-26中可以看出,反激式变压器开关电源与反转式串联开关电源中的储能电感一样,仅在控制开关K关断期间才产生反电动势向负载提供能量,因此,即使是在占空比D等于0.5的情况下,储能滤波电容器充电的时间与放电的时间也不相等,电容器充电的时间小于半个工作周期,而电容器放电的时间则大于半个工作周期,但电容器充、放电的电荷是相等的,即电容器充电时的电流大于放电时的电流。

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