高頻平板變壓器設(shè)計(jì)原理
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時(shí)間：2011-05-04
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圖2平板變壓器的外形圖
（a）帶有簡(jiǎn)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(jìn)行抽頭等組裝工作量。加上肖特基整流器導(dǎo)通時(shí)的正向壓降很低，所以整個(gè)電路的效率可做得很高。穿過(guò)變壓器的原邊繞組是后來(lái)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(lái)決定，即變換率是：（Ne×Np）：1。高的變換率可以通過(guò)增加原邊繞組匝數(shù)或增加模塊數(shù)來(lái)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(diǎn)是其它變壓器無(wú)法和它比擬的。在市場(chǎng)上，它是大家公認(rèn)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(jí)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(cè)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(jìn)行測(cè)量。這時(shí)測(cè)得的漏感是0.18μH。因?yàn)樽儔浩髟呺姼械扔?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(xué)表達(dá)式為：
Lp=Lmod×Ne×Np2（3）
式中Lp——變壓器原邊電感；
Lmod——1匝穿過(guò)1個(gè)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(dāng)副邊開(kāi)路時(shí)測(cè)得的電感；而給出的漏感是當(dāng)副邊短路時(shí)測(cè)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(gè)模塊（2只方塊磁芯）的漏感是：
Lmod=0.18μH/（5×9）=180nH/45=4nH
對(duì)于具有2匝原邊繞組的5個(gè)模塊，其漏感可用公式（3）進(jìn)行計(jì)算：
Lleak=Lmod×Ne×Np2（輸出端應(yīng)短路）
=4×5×22=80（nH）
因?yàn)樗叺脑褦?shù)很少，所以它的鄰近效應(yīng)是最小的。
磁路設(shè)計(jì)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(zhǎng)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(guò)電流的大小通常由外接整流器電流的額定值來(lái)決定。在30A時(shí)，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
評(píng)論