反激变换开关电源的变压器设计技术培训.pdf

《反激变换开关电源的变压器设计技术培训.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《反激变换开关电源的变压器设计技术培训.pdf（11页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、1反激变换器的变压器反激变换器的变压器陈 为陈 为博士博士福州大学电气工程与自动化学院 教授,博士生导师中国电源学会理事,变压器与电感器专委会 主任委员Magnetics and Power Conversion Lab?磁性元件对功率变换器发展的重要性磁性元件对功率变换器发展的重要性?反激式变压器的设计考虑反激式变压器的设计考虑?反激式变压器杂散参数的效应反激式变压器杂散参数的效应?反激式变压器的磁反激式变压器的磁(场场)特性特性-感性效应感性效应?反激式变压器的电反激式变压器的电(场场)特性特性-容性效应容性效应主要内容主要内容Magnetics and Power Conversion

2、Lab来自w w w.3722.c n 中国最大的资料库下载20.5W0.75W10W to 250W0.3W0.5W0 to 10WTier 2 Jul 06Tier 1 Jan.05Rated PowerNo-Load Power consumption绿色电源要求绿色电源要求电磁兼容要求空载损耗要求负载效率要求环境保护要求谐波电流要求(IEEE5191992)环境友好环境友好i(t)负载（%）效率25507510080%电网环境电磁环境生态环境自然环境电网环境电磁环境生态环境自然环境LoadEffi.影响全负载范围效率的因素影响全负载范围效率的因素磁性元件的损耗和设计对全负载范围效率有重

3、要影响磁性元件的损耗和设计对全负载范围效率有重要影响来自w w w.3722.c n 中国最大的资料库下载3磁性元件的设计考虑磁性元件的设计考虑结构设计结构设计电气设计电气设计损耗设计损耗设计热设计热设计eelANL2=2.1044.1046.1048.104024681833.0)(SPT=EMI设计设计杂散参数杂散参数DCMCCMVi+Vo*nVin:1ipVdsViVoVdsipisis反激变换器理想工作波形反激变换器理想工作波形ONOFFVdsON OFF来自w w w.3722.c n 中国最大的资料库下载4反激变压器基本电气设计反激变压器基本电气设计-匝比匝比n:1ipVdsViV

4、ois?最大占空比限制 Dmax=0.45?二极管反向耐压限制?开关管承受电压限制Vo=12V,Vimax=265,Vi_min=90,P,fsn=6ioVVn+=DSVnVVio+=DVDDVno=1VinVi_min反激变压器基本电气设计反激变压器基本电气设计 电感量电感量fLDVpi=maxmin_pkIn:1ipVdsViVoisfILpkp=2total21P2maxmin_)2(fPDVLtotalip=DCMBCCMDCM来自w w w.3722.c n 中国最大的资料库下载5反激变压器优化设计反激变压器优化设计 铁芯面积铁芯面积/匝数匝数绕组损耗模型?匝数，匝长(磁芯面积)，绕

5、组结构，线规(线径/股数)，频磁芯损耗模型?匝数，磁芯面积，材质，体积，频损 耗匝数铁芯面积 Ae匝数匝数 or 磁芯面积损耗磁芯面积损耗PwPePt损耗损耗 vs.匝数、铁芯面积匝数、铁芯面积DCMCCMVi+Vo*nVi反激变换器实际工作波形反激变换器实际工作波形理想波形实际波形ON OFFONOFF DCM电电压来自w w w.3722.c n 中国最大的资料库下载6LkLmCdsCpLkLmCdsCpLkLmCdsCpVdsVdsipDCM工作下波形与变压器参数工作下波形与变压器参数Vi+Vo*nViLkLmCdsCpipn:1LkLmCdsCpLkLmCdsCpVdsipCCM工作下

6、波形与变压器参数工作下波形与变压器参数Vi+Vo*nLkLmCdsCpipn:1来自w w w.3722.c n 中国最大的资料库下载7反激变压器的漏感参数及其效应反激变压器的漏感参数及其效应n:1LmLkpmkppoLLL+=2/nLLmso=kppsLL=对对EMI的效应?振荡频率的效应?振荡频率fILPpkkpLk=)21(2)/(21dspkprCCLf=对损耗的效应?对损耗的效应?对反激变压器漏感的一些认识对反激变压器漏感的一些认识?感与气隙的大小关系大。kmmLLLk+=?耦合系数随着气隙的增大而下降。?气隙增大会引起效率降低是因为Ipk的增大，漏感能量增大。?气隙增大会引起绕组损

7、耗增大是因为气隙扩散损耗的增大。感能分布感磁场分布来自w w w.3722.c n 中国最大的资料库下载8负载电激励总电激励变压器绕组的磁场分布分析变压器绕组的磁场分布分析激磁电激励变压器感激磁电感变压器+电感LmLkp变压器绕组的电场分布分析变压器绕组的电场分布分析CpCpsVp0Qps?原、副边绕组间的感应电荷?ipsQp?原边绕组储存的电场能量?Cp对对DM-EMI的效应?振荡频率和宽频范围的差模噪音的效应?振荡频率和宽频范围的差模噪音fUCPppCp=)21(2对损耗的效应?对损耗的效应?原边副边ips对对CM-EMI的效应?共模噪音的效应?共模噪音来自w w w.3722.c n 中

8、国最大的资料库下载9V(x)xV(x)A2032200020)3(21)3(21)(21ppppAApVCAAVACdxxVACdEE=30ppCC=AxVxVp=)(V(x)Vp0 xCpCp=Cp0/3Cp=(Cp0/3)串(Cp0/3)=Cp0/6绕组并联等效电容绕组并联等效电容CpCp0:绕组层间的结构电容原、副边绕组间等效共模噪音电流原、副边绕组间等效共模噪音电流Cps0:原副边绕组间的结构电容V(x)Vpx=ApppspsVACdqQ00220pspsCC=CpsLISNips来自w w w.3722.c n 中国最大的资料库下载10有屏蔽变压器原、副边绕组电场分布有屏蔽变压器原、副边绕组电场分布Cpsw.shieldingV(x)VpxQpsLISN50100150A-AA-AEE磁粉芯变压器的电磁场近场辐射变压器的电磁场近场辐射来自w w w.3722.c n 中国最大的资料库下载11Thanks!Magnetics and Power Conversion Lab来自w w w.3722.c n 中国最大的资料库下载