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反激式变压器的设计
反激式变压器的工作与正激式变压器不同。正激式变压器两边的绕组是同时流过电流的,而反激式变压器先是通过一次绕组把能量存储在磁心材料中,一次侧关断后再把能量传到二次回路。因此,典型的变压器阻抗折算和一次、二次绕组匝数比关系不能在这里直接使用。这里的主要物理量是电压、时间、能量。
在进行设计时,在黑箱估计阶段,应先估计出电流的峰值。磁心尺寸和磁心材料也要选好。这时,为了变压器能可靠工作,就需要有气隙。
刚开始,在开关管导通时把一次绕组看作是一个电感器件,并满足式24。
24把Lpri移到左边,用To
Dmaxf代到上式中,用已知的电源工作参数,通过式25
就可以算出一次最大电感最大占空比通常为50%或05。
25
这个电感值是在输入最小工作电压时,电源输出仍能达到额定输出电压所允许选择的最大电感值。
在开关管导通的每个周期中,存储在磁心的能量为:26
要验证变压器最大连续输出的功率能否满足负载所需的最大功率,可以使用下式:
27
精品
f所有磁心工作在单象限的场合,都要加气隙。气隙的长度cm可以用下式近似CGS制美
国:
(28a)
式中Ac有效磁心面积,单位为;Bmax最大磁通密度,单位为GWb/cm。
在MKS系统欧洲中气隙的长度m为
28b
式中Ac有效磁心面积,单位为;Bmax最大磁通密度,单位为TWb/m。这只是估算的气隙长度,设计者应该选择具有最接近气隙长度的标准磁心型号。磁心制造厂商为气隙长度提供了一个AL的参数。这参数是电感磁心绕上1000
匝后的数据美国。根据设计好的电感值,绕线的匝数可以用式29计算确定。
29式中Lpri一次电感量,单位为mH。
如果有些特殊的带有气隙的磁心材料没有提供AL。的值,可以使用式30。注
意不要混淆CGS和MKS两种单位制G和cm与T和m。30
精品
f现在就用式331来确定输出最大功率时的二次绕组匝数。
31式中Dmax最大占空比通常为50%。
式31算出来的结果应该看作是最大的匝数,因为匝数越多的话,二次电感量也越大,因此把磁心的能量释放完需要更长的时间。这样算出来的结果往往不是整数,而很多磁心是不支持带小数的匝数,这就要在磁心允许的范围内选取最接近这个小数的整数。
确定其余输出绕组的匝数,可以用设计正激式变压器的方法见式22。同样,如果输出的电压值与理想的输出电压值的误差超标的话,也需要进行反复设计。先把原来的二次绕组匝数拿掉一匝,重新计算输出电压包括整流桥的正向压降r
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