磁集成技術(shù)在不對(duì)稱半橋倍流整流變換器中的應(yīng)用

作者：時(shí)間：2012-03-17 來源：網(wǎng)絡(luò)

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1 引言

　　隨著通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)時(shí)鐘頻率的不斷提高，對(duì)低壓/大電流輸出的電源要求越來越高。要提高功率密度，就必須減小體積，降低損耗。人們通常采用提高頻率的方法來獲得小型化，但受到磁件特性的限制，高頻化的方法有一定的局限性：一方面，頻率的提高會(huì)受到整機(jī)效率的限制；另一方面，頻率的提高會(huì)帶來磁芯損耗的迅速加大，為了減小磁芯損耗，磁芯高頻工作時(shí)一般要降額使用，磁芯利用率降低，限制了磁件體積的減小。為進(jìn)一步減小磁件的體積和損耗，同時(shí)保證變換器性能良好，人們研究了磁集成技術(shù)的應(yīng)用。磁集成技術(shù)就是將變換器的兩個(gè)或多個(gè)分立磁件繞制在一副磁芯上，從結(jié)構(gòu)上集中在一起。采用磁集成技術(shù)可以減小磁件的體積、重量和損耗，減小電流紋波，改善濾波效果，對(duì)提高電源的性能及功率密度有重要意義。

2 電路結(jié)構(gòu)及磁件結(jié)構(gòu)

　　在研究電路拓?fù)鋾r(shí)，不僅要從電路拓?fù)浞矫婵紤]問題，還要注意將電路拓?fù)浞桨概c磁件的可能集成方案綜合在一起研究，達(dá)到電路結(jié)構(gòu)與磁件結(jié)構(gòu)的最佳組合。

2.1 電路結(jié)構(gòu)

圖1　不對(duì)稱半橋倍流整流變換器電路
　　不對(duì)稱半橋( Asymmetrical Half Bridge , Asym . HB )倍流整流( Current Doubler Rectifier , CDR )變換器電路如圖1所示。選擇這種電路結(jié)構(gòu)是因?yàn)樗唵?、高效，并且CDR對(duì)減小變壓器的二次繞組的損耗有利。圖1電路中有三個(gè)分立磁件（Discrete Magnetics , DM），變壓器T，電感LO1 和LO2 ，本文主要就是應(yīng)用磁集成技術(shù)將這三個(gè)磁件集成在一起，從而減小磁件損耗、體積。DM集成后的磁件被稱為集成磁件（Integrated Magnetics , IM ）。

2.2 磁件結(jié)構(gòu)

　　用源轉(zhuǎn)移等效變換法，給出了IM的變換過程如下：