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高频平板变压器设计原理

作者: 时间:2011-05-04 来源:网络 收藏
会有局部过热点。因此,为了减小热效应,常规变换的工作频率提高时,就必须相应地减小其磁通密度,增大其体积。这就使得无法用它去做高功率密度的电源。

  对于低输出电压理想型变换器来说,它的降压比是很高的。用常规变换时,通常1匝输出绕组,大约需要32匝原边绕组。这样,原边绕组就需多层布置,因而漏感和绕组间电容大、趋肤效应和邻近效应严重等不利因素在变换中都存在。

  3 常规变换变压器和平板变压器比较

  常规变换变压器通常是由单磁芯多原边绕组组成,而平板变压器是由单匝(或几匝)原边绕组和多磁芯组成。这些磁芯都装有单匝的副边绕组并封装成模块,如图1所示。

  (1)常规变换变压器由于它的原边绕组匝数多,所以漏感比较大,而平板变压器单匝(或几匝)原边绕组和单匝的副边绕组耦合很紧,所以漏感很小。30A平板变压器的漏感仅2.0nH。所以把它用在快速开关电路中时,不但损耗很小,而且还能减轻电路中其它部件承受的应力。

  (2)平板变压器的频率特性比常规变换变压器好。平板变压器可工作在(100~500)kHz频率之间。(3)平板变压器能直接紧贴底板固定,所以它的散热条件很好。这种专用变压器是一种体积很小而又具有很大表面积的元件。所以它不存在局部过热点的问题。

  (4)因为平板变压器能改善热耗散问题。所以它能实现高磁通密度,并能采用紧封装来实现高功率密度。而常规变换变压器是无法和它相比拟的。150W的平板变压器模块,它的体积为5.38(长)×1.60(宽)×1.17(高)立方厘米。

  (5)平板变压器技术能大幅度减小变压器的生产成本和销售价格。能使生产成本和销售价格降低50%。因为它能减轻电路中其它部件承受的应力,所以变换器电路中其它部件可采用低功率器件。由于平板变压器的散热条件很好,所以它可用很小的散热器。再加上变压器模块批量化生产后,其价格将会降低更多。

  (6)平板变压器的可靠性比常规变压器高。在平板变压器中,即使有一磁芯损坏,平板变压器中其余磁芯和并连的导线仍能正常工作,而常规变换变压器只要有一处损坏,整个变压器就无法正常工作。

  目前平板变压器模块产品的功率有150W,300W,450W,750W,900W和1500W。

4 平板变压器内部结构及其电感的测量和计算方法

  以上叙及用作变换变压器的平板变压器由若干个铁氧磁芯做成。2个磁芯做变压器,1个磁芯做电感。3个磁芯构成1个变压器/电感模块。许多模块可以连接在一起组成平板方阵变压器。采用这种结构的平板变压器能解决变换变压器工作在高频时,其磁芯中部的局部过热点问题。

  1只变压器模块包含2只铁氧体磁芯。变压器模块由1付正方形铁氧磁芯组装而成,2只铁氧磁芯用环氧树脂粘接在一起,如图2(b)所示。1付绕组镶入每个磁芯内部,粘接在磁芯内表面和输出端的拐角处,如图2(a)所示。当绕组通过磁芯后,接着旋转180°往回绕。所以每一绕组的“始端”和“末端”都在磁芯的对向角落上。1只相似尺寸的电感加在模块内部变压器部分的中心抽头上。其突出的焊片接滤波电容器。有关这种变压器和磁芯的细节见参考文献。

  变压器副边绕组的端子直接和共阴极肖特基整流器TO-228连接。这样可以节省用户在变压器副



关键词: 变压器

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