直流變換器用微型變壓器的電氣性能
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時(shí)間：2010-11-01
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
把微型變壓器D用在工作在2MHz的全橋式直流變換器中。圖6繪出測(cè)量和計(jì)算得輸入電流(Iin)與輸出功率(Pout)同輸入電壓(Vin)的關(guān)系曲線。當(dāng)Vin=4.5V時(shí)得到最大輸出功率0.4W，之后變壓器磁芯飽和。
Vin>2V時(shí)，Iin模擬量與測(cè)量值不相符。這是因?yàn)槟M中假設(shè)材料的磁導(dǎo)率是線性的，而實(shí)際上，接近飽和，磁導(dǎo)率會(huì)減小對(duì)磁化電感的作用，因此輸入電流增大。
變換效率，用測(cè)得輸出功率與輸入功率之比來(lái)確定。Vin>2V時(shí)，測(cè)得的效率為40%。模擬預(yù)測(cè)，用相同的輸入電壓可使效率達(dá)到50%。其間的差異，可能是因在模擬中不包括磁滯損耗引起的。
根據(jù)這些測(cè)量看出，微型變壓器的功率容量和變換效率可以提高。把工作頻率提高到5MHz(最初的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn))，在Vin=12時(shí)，模擬預(yù)測(cè)的輸出功率會(huì)達(dá)到2.2W，而在2MHz僅為0.4W。增大磁芯材料厚度，也會(huì)有利于變壓器在較高的電壓下工作。
精確地分析損耗可以看出，由于Lm低，初級(jí)繞組損耗占優(yōu)勢(shì)。用高寬比為2：1的導(dǎo)體，可以減小繞組電阻，模擬預(yù)測(cè)的效率將提高到75%。另一方面，用較厚的磁芯能解決低磁化電感問(wèn)題。采用疊層，可以防止渦流在磁芯中產(chǎn)生較大的損耗。未來(lái)的工作，將在模型中集中考慮磁滯損耗和電容作用的問(wèn)題。
評(píng)論