高頻平板變壓器設(shè)計原理
圖2平板變壓器的外形圖
?。╝)帶有簡單螺旋繞組的磁芯(b)雙磁芯粘接在一起的模塊
圖3模塊內(nèi)部電路的原理圖
圖4兩磁芯模塊FTI/CTI-Xx2A-1B/2B/3B(匝比4:1)
邊繞組上進行抽頭等組裝工作量。加上肖特基整流器導通時的正向壓降很低,所以整個電路的效率可做得很高。穿過變壓器的原邊繞組是后來加上的。變壓器的等效變換率由模塊數(shù)Ne和原邊繞組匝數(shù)Np乘積和1的比率來決定,即變換率是:(Ne×Np):1。高的變換率可以通過增加原邊繞組匝數(shù)或增加模塊數(shù)來獲得。
平板變壓器可以使電源模塊化,它在分布式電源中應(yīng)用,其特點是其它變壓器無法和它比擬的。在市場上,它是大家公認的最小外形和允許用于最高電流密度的一種變壓器。
模塊內(nèi)部電路的原理圖如圖3所示。在圖中電感是接在變壓器次級繞組的中心抽頭和輸出端之間,這樣安排是為了節(jié)省組裝的工作量。
每一模塊漏感的最大值僅有4nH。漏感測量是用5塊,其整流器的輸出端被銅條短接,原邊繞組為3匝的模塊進行測量。這時測得的漏感是0.18μH。因為變壓器原邊電感等于1只模塊的漏感和模塊數(shù)及原邊匝數(shù)平方的乘積。它的數(shù)學表達式為:
Lp=Lmod×Ne×Np2(3)
式中Lp——變壓器原邊電感;
Lmod——1匝穿過1個模塊的漏感;
Ne——模塊數(shù);
Np——原邊匝數(shù)。
公式(3)給出的原邊電感是當副邊開路時測得的電感;而給出的漏感是當副邊短路時測得的電感。
5塊具有3匝原邊繞組的半橋平板變壓器,它的變換比是9:1,代入上面數(shù)據(jù)可得:0.18μH=Lmod×5×9,因此1個模塊(2只方塊磁芯)的漏感是:
Lmod=0.18μH/(5×9)=180nH/45=4nH
對于具有2匝原邊繞組的5個模塊,其漏感可用公式(3)進行計算:
Lleak=Lmod×Ne×Np2(輸出端應(yīng)短路)
=4×5×22=80(nH)
因為它原邊的匝數(shù)很少,所以它的鄰近效應(yīng)是最小的。
磁路設(shè)計人員所關(guān)心的變壓器磁芯(雙磁芯組合)尺寸如下:
磁芯面積:0.68cm2;
磁路長度:2.8cm;
磁芯體積:2.0cm3。
模塊(雙磁芯組合)中變壓器單元電感的技術(shù)條件是:每一模塊每一正方形匝的電感最小值為10.0μH;漏感最大值為4nH。濾波電感單元和變壓器單元大小相似,也是3匝。允許通過電流的大小通常由外接整流器電流的額定值來決定。在30A時,濾波電感技術(shù)條件規(guī)定其電感最小值是2μH。
5 平板變壓器原
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