直流变换器中微型变压器的电气性能

5 直流变换器中的微型变压器

把微型变压器D用在工作在2MHz的全桥式直流变换器中。图6绘出测量和计算得输入电流(Iin)与输出功率(Pout)同输入电压(Vin)的关系曲线。当Vin=4.5V时得到最大输出功率0.4W，之后变压器磁芯饱和。

Vin>2V时，Iin模拟量与测量值不相符。这是因为模拟中假设材料的磁导率是线性的，而实际上，接近饱和，磁导率会减小对磁化电感的作用，因此输入电流增大。

变换效率，用测得输出功率与输入功率之比来确定。Vin>2V时，测得的效率为40%。模拟预测，用相同的输入电压可使效率达到50%。其间的差异，可能是因在模拟中不包括磁滞损耗引起的。

根据这些测量看出，微型变压器的功率容量和变换效率可以提高。把工作频率提高到5MHz(最初的设计标准)，在Vin=12时，模拟预测的输出功率会达到2.2W，而在2MHz仅为0.4W。增大磁芯材料厚度，也会有利于变压器在较高的电压下工作。

精确地分析损耗可以看出，由于Lm低，初级绕组损耗占优势。用高宽比为2：1的导体，可以减小绕组电阻，模拟预测的效率将提高到75%。另一方面，用较厚的磁芯能解决低磁化电感问题。采用叠层，可以防止涡流在磁芯中产生较大的损耗。未来的工作，将在模型中集中考虑磁滞损耗和电容作用的问题。