理论教育 高频变压器参数设计优化方法

高频变压器参数设计优化方法

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:高频变压器是反激式变换电路的核心部件,其主要作用是电压变换、功率传输、实现输入和输出之间的隔离。反激式变换电路中高频变压器性能的优劣,不仅对整个电路效率有较大的影响,而且直接关系到其他技术指标,还决定了整个反激式变换电路的体积和重量。因此,高频变压器的参数设计非常重要,其设计的主要参数包括一次电感量LP,变压器变比N,一、二次绕组匝数NP、NS及各绕组导线线径等[8]。

高频变压器参数设计优化方法

高频变压器是反激式变换电路的核心部件,其主要作用是电压变换、功率传输、实现输入和输出之间的隔离。反激式变换电路中高频变压器性能的优劣,不仅对整个电路效率有较大的影响,而且直接关系到其他技术指标,还决定了整个反激式变换电路的体积和重量。因此,高频变压器的参数设计非常重要,其设计的主要参数包括一次电感LP,变压器变比N,一、二次绕组匝数NPNS及各绕组导线线径等[8]。

在单端反激式变换电路(见图3-11)中,变换器直流侧的输出功率由直流平均电压、直流平均电流决定,其输出功率为

978-7-111-60312-2-Chapter03-51.jpg

式中,PO为输出功率;UIN为直流输入电压;IP为开关管峰值电流(一次侧峰值电流);D占空比η为效率。

因此,一次侧峰值电流为

978-7-111-60312-2-Chapter03-52.jpg

同理,二次侧电流峰值为

978-7-111-60312-2-Chapter03-53.jpg

一次侧匝数为

978-7-111-60312-2-Chapter03-54.jpg

式中,NP为变压器一次绕组匝数;UINMIN为最小直流输入电压(V);TONMAX为最大导通时间(μs);ΔBm为变压器磁路中最大感应强度(T);Ae为磁心有效截面积(mm2)。

二次侧匝数依据一、二次绕组的每匝伏数应相等求得,即

978-7-111-60312-2-Chapter03-55.jpg(www.daowen.com)

式中,

978-7-111-60312-2-Chapter03-56.jpg

式(3-44)、式(3-45)中NSUOUFURDMAX分别为变压器二次绕组匝数、输出电压、输出整流二极管导通电压、变压器一次侧的反射电压(相当于Flyback变换电路的输出电压)、最大占空比。

一次电感量的计算公式为

978-7-111-60312-2-Chapter03-57.jpg

磁路气隙为

978-7-111-60312-2-Chapter03-58.jpg

当直流输入电压最小、导通时间最大时,将式(3-43)和式(3-46)代入

式(3-47)得

978-7-111-60312-2-Chapter03-59.jpg

式中,μ0为真空的磁导率,其值为4p×10-7W·B/(A·m)

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈