开关电源高频变压器的设计.ppt
《开关电源高频变压器的设计.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《开关电源高频变压器的设计.ppt(29页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、l变压器基础知识变压器基础知识1、变压器组成:、变压器组成:原边绕组(初级原边绕组(初级primary side)副边绕组(次级副边绕组(次级secondary side)原边电感(励磁电感)原边电感(励磁电感)-magnetizing inductance漏感漏感-leakage inductance副边开路或者短路测量原边副边开路或者短路测量原边电感分别得励磁电感和漏感电感分别得励磁电感和漏感匝数比:匝数比:K=Np/Ns=V1/V22、变压器的构成以及作用:、变压器的构成以及作用:1)电气隔离)电气隔离 2)储能)储能 3)变压)变压 4)变流)变流陆挥楼廓圆呸统淮序铆多蝶啪总哦集压短龟
2、风彩噪饺骤河稳喳倦毒爱茬凄开关电源高频变压器的设计开关电源高频变压器的设计5/16/20241高频变压器设计程序:高频变压器设计程序:1.1.磁芯材料磁芯材料 2.2.磁芯结构磁芯结构3.3.磁芯参数磁芯参数 4.4.线圈参数线圈参数5.5.组装结构组装结构 6.6.温升校核温升校核 夷型憋症隋插卫泉镜馈脉跪悦击膝私佣整韧腿歧统盂帮琐橡秸耕儿凄钮观开关电源高频变压器的设计开关电源高频变压器的设计5/16/202421.1.磁芯材料磁芯材料 软磁铁氧体由于自身的特点在开关电源中应用很广泛。软磁铁氧体由于自身的特点在开关电源中应用很广泛。其优点是电阻率高、交流涡流损耗小,价格便宜,易加其优点是电阻
3、率高、交流涡流损耗小,价格便宜,易加工成各种形状的磁芯。缺点是工作磁通密度低,磁导率工成各种形状的磁芯。缺点是工作磁通密度低,磁导率不高,磁致伸缩大,对温度变化比较敏感。选择哪一类不高,磁致伸缩大,对温度变化比较敏感。选择哪一类软磁铁氧体材料更能全面满足高频变压器的设计要求,软磁铁氧体材料更能全面满足高频变压器的设计要求,进行认真考虑,才可以使设计出来的变压器达到比较理进行认真考虑,才可以使设计出来的变压器达到比较理想的性能价格比。想的性能价格比。辫延擂皿谬龄叮只剿贵猴志包羞驭友墨董衔沥栗韭聪犀只缉衙镜杏氖杨稚开关电源高频变压器的设计开关电源高频变压器的设计5/16/202432.2.磁芯结构
4、磁芯结构 选择磁芯结构时考虑的因数有:降低漏磁和漏感,选择磁芯结构时考虑的因数有:降低漏磁和漏感,增加线圈散热面积,有利于屏蔽,线圈绕线容易,装配增加线圈散热面积,有利于屏蔽,线圈绕线容易,装配接线方便等。接线方便等。漏磁和漏感与磁芯结构有直接关系。如果磁芯不需漏磁和漏感与磁芯结构有直接关系。如果磁芯不需要气隙,则尽可能采用封闭的环形和方框型结构磁芯。要气隙,则尽可能采用封闭的环形和方框型结构磁芯。带弗羽尿辈侣沦芬夺塑碗水硒椒铸坟征撼绘宫翁曹浴统浸函道叹功基墓预开关电源高频变压器的设计开关电源高频变压器的设计5/16/20244许郧郑寒穆施羊忻篱盖慑搪彭博钨弃木滑螟晓溯呜洋骑凭窖氖末痴爷直亏开
5、关电源高频变压器的设计开关电源高频变压器的设计5/16/202453.3.磁芯参数:磁芯参数:磁芯参数设计中,要特别注意工作磁通密度不只是磁芯参数设计中,要特别注意工作磁通密度不只是受磁化曲线限制,还要受损耗的限制,同时还与功率传送的工受磁化曲线限制,还要受损耗的限制,同时还与功率传送的工作方式有关。作方式有关。磁通单方向变化时:磁通单方向变化时:B=Bs-BrB=Bs-Br,既受饱和磁通,既受饱和磁通密度限制,又更主要是受损耗限制,(损耗引起温升,温升又密度限制,又更主要是受损耗限制,(损耗引起温升,温升又会影响磁通密度)。工作磁通密度会影响磁通密度)。工作磁通密度Bm=0.6Bm=0.60
6、.70.7B 开气隙可以降低开气隙可以降低Br,Br,以增大磁通密度变化值以增大磁通密度变化值BB,开气隙后,励,开气隙后,励磁电流有所增加,但是可以减小磁芯体积。对于磁通双向工作磁电流有所增加,但是可以减小磁芯体积。对于磁通双向工作而言:而言:最大的工作磁通密度最大的工作磁通密度BmBm,B=2Bm。在双方向变化工作。在双方向变化工作模式时,还要注意由于各种原因造成励磁的正负变化的伏秒面模式时,还要注意由于各种原因造成励磁的正负变化的伏秒面积不相等,而出现直流偏磁问题。可以在磁芯中加一个小气隙,积不相等,而出现直流偏磁问题。可以在磁芯中加一个小气隙,或者在电路设计时加隔直流电容。或者在电路设
7、计时加隔直流电容。最涝尽股轮液庭圭翻喳踏沦根斩良妊脾嗓浅牙物陶律瞥性闻均见理角病桩开关电源高频变压器的设计开关电源高频变压器的设计5/16/20246酸词骂壮祁麻员湘邱嘎禄足捂欧救斑倚歌率金四芦张借苞虾招制棠隋绘耶开关电源高频变压器的设计开关电源高频变压器的设计5/16/202474.4.线圈参数:线圈参数:线圈参数包括:匝数,导线截面(直径),导线形式,线圈参数包括:匝数,导线截面(直径),导线形式,绕组排列和绝缘安排。绕组排列和绝缘安排。导线截面(直径)决定于绕组的电流密度。通常取导线截面(直径)决定于绕组的电流密度。通常取J J为为2.52.54A/mm4A/mm2 2。导线直径的选择还
8、要考虑趋肤效应。如。导线直径的选择还要考虑趋肤效应。如必要,还要经过变压器温升校核后进行必要的调整。必要,还要经过变压器温升校核后进行必要的调整。至啼来二恢隔仅惦捐栗哦囤肃设沂昏言黔甜腺捐畴蜕上擞奔迁儒藩版乔答开关电源高频变压器的设计开关电源高频变压器的设计5/16/202484.4.线圈参数:线圈参数:一般用的绕组排列方式:原绕组靠近磁芯,副绕组反一般用的绕组排列方式:原绕组靠近磁芯,副绕组反馈绕组逐渐向外排列。下面推荐两种绕组排列形式:馈绕组逐渐向外排列。下面推荐两种绕组排列形式:1 1)如果原绕组电压高(例如)如果原绕组电压高(例如220V220V),副绕组电压低,可),副绕组电压低,可
9、以采用副绕组靠近磁芯,接着绕反馈绕组,原绕组在以采用副绕组靠近磁芯,接着绕反馈绕组,原绕组在最外层的绕组排列形式,这样有利于原绕组对磁芯的最外层的绕组排列形式,这样有利于原绕组对磁芯的绝缘安排;绝缘安排;2 2)如果要增加原副绕组之间的耦合,可以采用一半原绕)如果要增加原副绕组之间的耦合,可以采用一半原绕组靠近磁芯,接着绕反馈绕组和副绕组,最外层再绕组靠近磁芯,接着绕反馈绕组和副绕组,最外层再绕一半原绕组的排列形式,这样有利于减小漏感。一半原绕组的排列形式,这样有利于减小漏感。皇标肌骋猪抨得雍杯怖傀烽镇召绚柄筛募狂丰卵艰祁穷圭淌疥良汉咽餐锁开关电源高频变压器的设计开关电源高频变压器的设计5/1
10、6/202495.5.组装结构:组装结构:高频电源变压器组装结构分为卧式和立式两种。如果高频电源变压器组装结构分为卧式和立式两种。如果选用平面磁芯、片式磁芯和薄膜磁芯,都采用卧式组选用平面磁芯、片式磁芯和薄膜磁芯,都采用卧式组装结构。装结构。6.6.温升校核:温升校核:温升校核可以通过计算和样品测试进行。实验温升低温升校核可以通过计算和样品测试进行。实验温升低于允许温升于允许温升1515度以上,适当增加电流密度和减小导线度以上,适当增加电流密度和减小导线截面,如果超过允许温升,适当减小电流密度和增加截面,如果超过允许温升,适当减小电流密度和增加导线截面,如增加直径,窗口绕不下,要加大磁芯,导线
11、截面,如增加直径,窗口绕不下,要加大磁芯,增加磁芯的散热面积。增加磁芯的散热面积。献刁易硬峙郁嗜斧韩咖截锐械爆版赛信贮虽洲友铭灾蕊叉幅驰浅旨耻盆兜开关电源高频变压器的设计开关电源高频变压器的设计5/16/202410功率变压器根据拓扑结构分为三大类:功率变压器根据拓扑结构分为三大类:(1 1)反激式变压器;)反激式变压器;(2 2)正激式变压器;)正激式变压器;(3 3)推挽式变压器(全桥)推挽式变压器(全桥/半桥变换器中的变压器)半桥变换器中的变压器)磁芯结构适合的拓扑结构形式如下页表所示:磁芯结构适合的拓扑结构形式如下页表所示:析不路猎靛讽崔址瘸埠凄映祥芭衫传胶服美款价夏陵辰金崩条施斌绵袱
12、皂开关电源高频变压器的设计开关电源高频变压器的设计5/16/202411磁芯结构变换器电路类型反激式正激式推挽式E cores +0Planar E Cores -+0EFD Cores -+ETD Cores 0+ER Cores 0+U Cores +00RM Cores 0+0EP Cores -+0P Cores -+0Ring Cores -+=+=适合;适合;0=0=一般;一般;-=-=不不适合适合 权骂蔓秃蟹柱有巍输标奸浪泉舟雁群听温己雅磋盘珍敢次靶赚酿盛嘎转联开关电源高频变压器的设计开关电源高频变压器的设计5/16/202412磁芯材料的选择应注意的问题:磁芯材料的选择应注意的
13、问题:1 1、软磁铁氧体,由于具有价格低、适应性能和高频性能好等特点,、软磁铁氧体,由于具有价格低、适应性能和高频性能好等特点,而被广泛应用于开关电源中。而被广泛应用于开关电源中。2 2、软磁铁氧体,常用的分为锰锌铁氧体和镍锌铁氧体两大系列,、软磁铁氧体,常用的分为锰锌铁氧体和镍锌铁氧体两大系列,锰锌铁氧体的组成部分是锰锌铁氧体的组成部分是Fe2O3Fe2O3,MnCO3MnCO3,ZnOZnO,它主要应用在,它主要应用在1MHz1MHz以下的各类滤波器、电感器、变压器等,用途广泛。而镍锌铁氧体以下的各类滤波器、电感器、变压器等,用途广泛。而镍锌铁氧体的组成部分是的组成部分是Fe2O3Fe2O
14、3,NiONiO,ZnOZnO等,主要用于等,主要用于1MHz1MHz以上的各种调感以上的各种调感绕组、抗干扰磁珠、共用天线匹配器等。绕组、抗干扰磁珠、共用天线匹配器等。3 3、在开关电源中应用最为广泛的是锰锌铁氧体磁心,而且视其用、在开关电源中应用最为广泛的是锰锌铁氧体磁心,而且视其用途不同,材料选择也不相同。用于电源输入滤波器部分的磁心多为途不同,材料选择也不相同。用于电源输入滤波器部分的磁心多为高导磁率磁心,其材料牌号多为高导磁率磁心,其材料牌号多为R4KR4KR10KR10K,即相对磁导率为,即相对磁导率为400040001000010000左右的铁氧体磁心,而用于主变压器、输出滤波器
15、等多为左右的铁氧体磁心,而用于主变压器、输出滤波器等多为高饱和磁通密度高饱和磁通密度的磁性材料,其的磁性材料,其BsBs为为0.5T0.5T(即(即5000GS5000GS)左右。)左右。赦辊颓唐舆试国啮邮穆酞恢瞒思餐俊既逊媒香腺煽蔓卿募略权烙擂李颓角开关电源高频变压器的设计开关电源高频变压器的设计5/16/202413开关电源用铁氧体磁性材应满足以下要求:(1)具有较高的饱和磁通密度具有较高的饱和磁通密度BsBs和较低的剩余磁通密度和较低的剩余磁通密度Br Br 磁通密度Bs的高低,对于变压器和绕制结果有一定影响。从 理论上讲,Bs高,变压器绕组匝数可以减小,铜损也随之减小 在实际应用中,开
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 开关电源 高频变压器 设计
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【精****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【精****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。