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高频变压器规划原理及规划准则

发布时间:2021-07-31 01:21:00 作者:澳客体育比赛直播 来源:澳客体育比分网址

  在高频变压器规划时,变压器的漏感和分布电容有必要减至最小,因为开关电源中高频变压器传输的是高频脉冲方波信号。在传输的瞬变过程中,漏感和分布电容会引起浪涌电流和尖峰电压,以及顶部振动,构成损耗添加。一般变压器的漏感,控制为初级电感量的1%~3%。

  初级线圈的漏感----变压器的漏感是因为初级线圈和次级线圈之间,层与层之间,匝与匝之间磁通没有彻底耦合而构成的。

  分布电容----变压器绕组线匝之间,同一绕组的上、基层之间,不同绕组之间,绕组与屏蔽层之间构成的电容称为分布电容。

  初级绕组----初级绕组应放在最里层,这样可使变压器初级绕组每一匝用线长度最短,从而使整个绕组的用线为最少,这有效地减小了初级绕组自身的分布电容。

  次级绕组----初级绕组绕完,要加绕(3~5)层绝缘垫衬再绕制次级绕组。这样可减小初级绕组和次级绕组之间分布电容的电容量,也增大了初级和次级之间的绝缘强度,契合绝缘耐压的要求。

  偏压绕组----偏压绕组绕在初级和次级之间,仍是绕在最外层,和开关电源的调整是依据次级电压仍是初级电压进行有关。

  你在规划高频变压器时,是否有了解过高频变压器的规划准则要求和程序?是否有考虑过高频变压器为什么要这样规划,这样规划的优点是什么?它相关的规划程序又有哪些?这些关于更深化的了解高频变压器对错常有协助的。

  高频变压器是作业频率超越中频(10kHz)的电源变压器,首要用于高频开关电源中作高频开关电源变压器,也有用于高频逆变电源和高频逆变焊机中作高频逆变电源变压器的。按作业频率凹凸,可分为几个层次:10kHz~50kHz、50kHz~100kHz、100kHz~500kHz、500kHz~1MHz、1MHz以上。传送功率比较大的,作业频率比较低;传送功率比较小的,作业频率比较高。这样,既有作业频率的不同,又有传送功率的不同,作业频率不同层次的电源变压器规划办法不一样,也应当是显而易见的。

  以规划准则为起点,可以对高频变压器提出4项规划要求:运用条件,完结功用,进步功率,下降成本。

  电磁兼容性是指高频变压器既不发生对外界的电磁搅扰,又能接受外界的电磁搅扰。电磁搅扰包含可闻的音频噪声和不可闻的高频噪声。高频变压器发生电磁搅扰的首要原因之一是磁芯的磁致弹性。磁致弹性大的软磁资料,发生的电磁搅扰大。例如,锰锌软磁铁氧体,磁致弹性系数S为21×10-6,是取向硅钢的7倍以上,是高磁导坡莫合金和非晶合金的20倍以上,是微晶纳米晶合金的10倍以上。因而锰锌软磁铁氧体磁芯发生的电磁搅扰大。

  高频变压器发生电磁搅扰的首要原因还有磁芯之间的吸力和绕组导线之间的斥力。这些力的改动频率与高频电源变压器的作业频率共同。因而,作业频率为100kHz左右的高频变压器,没有特别原因是不会发生20kHz以下音频噪声的。已然提出10W以下单片开关电源的音频噪声频率,约为10kHz~20kHz,一定有其原因。

  因为没有画出噪声频谱图,具体原因说不清楚,可是由高频电源变压器自身发生的可能性不大,没有必要选用玻璃珠胶合剂粘合磁芯。至于选用这种粘合工艺可将音频噪声下降5dB,请给出实例与数据以及对噪声原因的具体阐明,才会令人可信。

  屏蔽是避免电磁搅扰,添加高频变压器电磁兼容性的好办法。可是为了阻挠高频变压器的电磁搅扰传达,在规划磁芯结构和规划绕组结构也应当采纳相应的办法,只靠加外屏蔽带并不一定是最佳计划,因为它只能阻挠辐射搅扰,不能阻挠传导搅扰。

  高频变压器完结功用有3个:功率传送,电压改换和绝缘阻隔。功率传送有两种方法。第一种是变压器功率的传送方法,加在原绕组上的电压,在磁芯中发生磁通改动,使副绕组感应电压,从而使电功率从原边传送到副边。在功率传送过程中,磁芯又分为磁通单方向改动和双方向改动两种作业形式。单方向改动作业形式,磁通密度从最大值Bm改动到剩下磁通密度Br,或许从Br改动到Bm。磁通密度改动值B=Bm-Br。

  为了进步B,期望Bm大,Br校双方向改动作业形式磁通度从+Bm改动到-Bm,或许从-Bm改动到+Bm。磁通密度改动值B=2Bm,为了进步B,期望Bm大,但不要求Br小,不论是单方向改动作业形式仍是双方向改动作业形式,变压器功率传送方法都不直接与磁芯磁导率有关。第二种是电感器功率传送方法,原绕组输入的电能,使磁芯激磁,变为磁能储存起来,然后经过去磁使副绕组感应电压,变成电能释放给负载。传送功率决定于电感磁芯储能,而储能又决定于原绕组的电感。电感与磁芯磁导率有关,磁导率高,电感量大,储能多,而不直接与磁通密度有关。尽管功率传送方法不同,要求的磁芯参数不一样,可是在高频变压器规划中,磁芯的资料和参数的挑选仍然是规划的一个首要内容。

  在电源变压器“规划关键”一文中,很惋惜短少这一个首要内容。仅仅在“沟通损耗”一条中,提出BAC典型值为0.04~0.075T。明显,文中的高频变压器是选用电感功率传送方法,为什么不提磁导率,而提BAC弄不清楚。经查阅,在《电源技能使用》2003年1/2期,同一首要作者写的开关电源“规划关键”一文中,列出了“磁芯的挑选”,也没有提磁导率,仅仅提出最大磁通密度Bm为0.275T。因为没有画磁通密度改动波形,弄不清楚前文中的BAC和后文中的Bm是否共同:为什么BAC和Bm相差6.8~3.7倍?更不清楚,选的是哪一种软磁铁氧体资料?为什么选这种类型?两文中都没有一点阐明,只好让读者自己去猜想了。

  电压改换经过原边和副边绕组匝数比来完结。不论功率传送是哪一种方法,原边和副边的电压改换比等于原绕组和副绕组匝数比,只需不改动匝数比,就不影响电压改换。可是,绕组匝数与高频电源变压器的漏感有关。漏感巨细与原绕组匝数的平方成正比。风趣的是,漏感能不能规则一个数值?《电源技能使用》2003年第6期一起刊登的两篇文章有着不同的说法。“规划关键”一文中说:“关于一契合绝缘及安全规范的高频变压器,其漏感量应为次级开路时初级电感量的1%~3%”。“剖析”一文中说:“在许多技能单上,标示着漏感=1%的磁化电感或漏感。