600W雙管正激變換器中高頻變壓器的設(shè)計(jì)方案

通過(guò)圖2可知，由于鐵芯磁狀態(tài)只在B-H平面第一象限內(nèi)變化，故鐵芯不能充分利用，利用率較低，并且工作于局部磁滯回線，磁導(dǎo)率也較低。因此，對(duì)于雙管正激變換器中的高頻變壓器，應(yīng)選擇高Bs、高磁導(dǎo)率、低Br及低損耗的磁性材料。

3.2 高頻變壓器的軟件實(shí)現(xiàn)及SpICe模型

根據(jù)表一的設(shè)計(jì)規(guī)格，使用Magnetics Designer軟件完成高頻變壓器的自行設(shè)計(jì)。首先選取適用的鐵芯與材質(zhì)，當(dāng)輸入工作頻率值后，鐵芯精靈軟件會(huì)自動(dòng)選取適當(dāng)?shù)蔫F芯尺寸，并由程序自動(dòng)最佳化處理尺寸大小，然后在變壓器窗口中輸入相關(guān)繞組電壓值與電流值等設(shè)計(jì)規(guī)格，進(jìn)行多次的改進(jìn)設(shè)計(jì)，最后Magnetics Designer會(huì)將變壓器的電氣特性與繞組規(guī)格產(chǎn)生完整的輸出報(bào)告，以轉(zhuǎn)交給制造商制作高頻變壓器或提供給使用者作設(shè)計(jì)參考。

另外，Magnetics Designer軟件可以建立所設(shè)計(jì)的高頻變壓器Spice模型，此模型包括所有的鐵芯損與銅損、交流與直流電阻、漏電感與磁化電感和繞組電容等，并且是以子電路的形式實(shí)現(xiàn)的，可以很容易的與Pspice電路仿真軟件進(jìn)行嫁接，實(shí)現(xiàn)很完美的仿真。3.3 仿真結(jié)果

為了驗(yàn)證高頻變壓器的設(shè)計(jì)結(jié)果，對(duì)圖1所示的組合雙管正激變換器進(jìn)行了Pspice仿真，其中的高頻變壓器采用Magnetics Designer軟件所生成的Spice模型，主要仿真波形如圖3所示。

圖3 組合雙管正激變換器的主要仿真波形

圖3(a)、圖3(b)分別是變換器輸出電流和輸出電壓的波形，仿真結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求，并反映了變換器的啟動(dòng)過(guò)程。

4、 結(jié)論

磁性元件是高頻開(kāi)關(guān)變換器中必不可少的關(guān)鍵器件，它擔(dān)負(fù)著磁能的傳遞、儲(chǔ)存以及濾波等功能，并且其性能參數(shù)對(duì)開(kāi)關(guān)變換器的性能影響很大，因此磁性元件設(shè)計(jì)的重要性是不言而喻的。本文所提出的采用Magnetics Designer軟件對(duì)磁性元件進(jìn)行自行設(shè)計(jì)的方法，既反映了磁性元件的實(shí)際工作情況，又證實(shí)了設(shè)計(jì)方案的實(shí)用性，具有一定的指導(dǎo)意義和很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。