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开关电源功率变压器的设计方法
作者:佚名  来源:不详  发布时间:2007-2-3 0:15:00

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c——磁心有效截面积(cm2)
K——系数,对正弦波为4.44,对矩形波为4.0
一般情况下,开关电源变压器的Bm值应选在比饱和磁通密度Bs低一些。
变压器输出功率可由下式计算(单位:W)
Po=1.16BmfjScSo×10-5
式中:j——导线电流密度(A/mm2)
Sc——磁心的有效截面积(cm2)
So——磁心的窗口面积(cm2)
3对功率变压器的要求
(1)漏感要小
    图9是双极性电路(半桥、全桥及推挽等)典型的电压、电流波形,变压器漏感储能引起的电压尖峰是功率开关管损坏的原因之一。

图9双极性功率变换器波形
    功率开关管关断时电压尖峰的大小和集电极电路配置、电路关断条件以及漏感大小等因素有关,仅就变压器而言,减小漏感是十分重要的。
(2)避免瞬态饱和
    一般工频电源变压器的工作磁通密度设计在B-H曲线接近拐点处,因而在通电瞬间由于变压器磁心的严重饱和而产生极大的浪涌电流。它衰减得很快,持续时间一般只有几个周期。对于脉冲变压器而言如果工作磁通密度选择较大,在通电瞬间就会发生磁饱和。由于脉冲变压器和功率开关管直接相连并加有较高的电压,脉冲变压器的饱和,即使是很短的几个周期,也会导致功率开关管的损坏,这是不允许的。所以一般在控制电路中都有软启动电路来解决这个问题。
(3)要考虑温度影响
    开关电源的工作频率较高,要求磁心材料在工作频率下的功率损耗应尽可能小,随着工作温度的升高,饱和磁通密度的降低应尽量小。在设计和选用磁心材料时,除了关心其饱和磁通密度、损耗等常规参数外,还要特别注意它的温度特性。一般应按实际的工作温度来选择磁通密度的大小,一般铁氧体磁心的Bm值易受温度影响,按开关电源工作环境温度为40℃考虑,磁心温度可达60~80℃,一般选择Bm=0.2~0.4T,即2000~4000GS。
(4)合理进

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