開關(guān)電源中變壓器的Saber仿真輔助設(shè)計一:反激
磁損 = 總損耗 - 銅損,或者,磁損 = 繞組電阻為0的變壓器損耗。
1、開環(huán)聯(lián)合仿真
以100W24V全電壓反激變換器為例,最簡潔的開環(huán)仿真電路如圖(仿真壓縮文件FB1附后):
注:這里采用無損吸收方式,以便更仔細(xì)的觀察吸收的細(xì)節(jié)和效果。
主要設(shè)計參數(shù)為:
輸入電壓85~265VAC,對應(yīng)最低100VDC,最高375VDC
輸出電壓24V
輸出功率100W,考慮過載20%,即120W,對應(yīng)負(fù)載阻抗4.8歐姆
PWM頻率50KHz
先采用一個2繞組線性變壓器仿真。 先初步擬訂的變壓器參數(shù)如下:
其中暫定的偶合系數(shù) k=0.985,可表達(dá)約3%的典型漏感。
先用極端高壓(375VDC)仿這個電路:
占空設(shè)在0.2左右。調(diào)整變壓器次級電感 ls,使輸出達(dá)到24V。
觀察Q1的電壓波形,電壓應(yīng)力明顯分為兩部分,一部分是匝比引起的反射電壓,最前端還有個漏感引起的尖峰電壓。D3的電壓波形亦如此。
增加 ls 值可以降低Q1的反射電壓,同時增加D3的反射電壓。調(diào)整 ls 使Q1的反射電壓低于一個可以接受的值,D3選擇范圍較寬,可暫不仔細(xì)追究。
增加吸收(即C1容量)可以降低漏感尖峰電壓,同時調(diào)整L1電感量使C1電壓剛好可以放電到0V,最終使尖峰電壓低于一個可以接受的值。
不同 lp 的值對應(yīng)一個恰當(dāng)?shù)?ls 值,可以獲得一個最大的占空比,足夠的占空比才能保證高壓輕載的調(diào)節(jié)性能。
以上調(diào)整應(yīng)始終使輸出保持在24V條件下進(jìn)行。
在C1=15nF,L1=470uH條件下,可以得到如下一組數(shù)據(jù):
我們暫時按照占空比=0.22這一組數(shù)據(jù)進(jìn)行下面的設(shè)計。
再用極端低壓(100VDC)仿這個電路
增加占空比,直到輸出達(dá)到24V,此時占空比 0.521
觀察原邊繞組電流波形,可以看出還有相當(dāng)程度的電流連續(xù)(模式)。
平均電流1.72A,峰值電流 Im=4.17A
附:聯(lián)合仿真電路
五、設(shè)計舉例一:反激變壓器(續(xù))
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