反激变压器的设计-电子研习社

反激变压器的设计-电子研习社-陈庆彬
今天观看了电子研习社的直播，由陈庆彬博士主讲。2020年3月12日09:54:20

主要内容如下：
 反激变压器的基本原理
 反激变压器的电气参数设计
 反激变压器的一般设计方法
 反激变压器的杂散参数设计与控制
 反激变压器的损耗设计
 反激电源的EMI设计

反激变压器与传统变压器有明显区别。

反激电源的工作原理这里简略提一下。视频里讲述了反激电源的工作原理-CCM模式。副边二极管截止的时候，原边相当于一个电感，分析起来很简单。当开关管断开的时候，变压器储存的能量经过副边放电（磁场能量不能突变，磁势平衡：IPKNP=ISKNS）。

电压应力：开关管在断开的时候承担电压应力，不仅是输入电压，还要承担副边折算过来的电压（VDS VD=NP/NSVO+VI =(NP/NS)(VO/D)）。二极管承受电压应力（VD=NS/NP*VI+VO）。

下图是反激电源的三种工作模式。其中在DCM模式中，因为二极管截止之后，副边折算到原边的电压为0，造成MOS两端电压下降到输入电压。

反激变压器的设计过程。如下图所示：

为什么要有气隙，如果没气隙，当原边没有电流、副边没有电流的情况下直接就饱和了。

变压器的匝比设计，如下图所示。首先确定最大占空比（一般可选0.45）限制，计算出匝比的最大值。
.

电感量设计。电感量会影响峰值电流大小。确定参数电流纹波系数（纹波相对于输入电流的比例）。在DCM模式时，跟功率有关。

反激变压器磁芯的磁通特点，如下图所示：满足两个条件，Bm不能太大，detB不能太大。

磁芯材料的选择。关注的是能量传输能力。如下图。f*B可以看做为磁材料性能因子。

变压器磁芯的设计，如下图所示。求得最小的Ae。然后要计算能够绕的下线。

绕组的匝数计算。如下图所示。跟detB有关。

气隙的计算，如下图所示。与电感量的大小有关。

绕组线规的设计。之前计算的是直流情况，在交流情况下要考虑集肤效应和邻近效应。
后面还要进行磁芯窗口利用率验算和损耗验算、温升验算等。

反激变压器的杂散参数。下图所示为等效模型图。将副边开路，测原边电感为漏感和励磁电感之和。将原边开路，测副边可以得到LSO。将副边短路，可以测量原边漏感。

气隙对电感量的影响。当气隙较小的时候与计算基本一致，但是当气隙较大的时候，有几种效应会影响计算：气隙扩散效应、绕组涡流去磁效应、窗口高度影响等。

气隙对漏感本身值的大小影响不大。气隙影响漏感与励磁电感的比值，影响耦合系数，当气隙越大，励磁电感就会小，然后导致比值变化。

绕组分布电容的测量，当频率高的时候，LC发生并联谐振，可以通过扫频测量阻抗的方式进行测量。如下图所示。会有一个并联寄生电容Cp。绕制方式不一样也会影响等效电容。

变压器的分布参数效应，如下图所示。漏感上面有电流，当mos关断的时候需要续流，导致Vds尖峰。当开关管闭合的瞬间会导致电流尖峰噪声。

反激电路的损耗和EMI特性。如下图所示。损耗有绕组损耗和磁芯损耗，要寻找一个合适的点，对匝数进行优化设计。

变压器绕组损耗优化：绕组结构优化。如下图所示有3种结构。

电感器损耗：分布气隙、气隙避让、多股绞线。如下图所示。

EMI特性，变压器原副边有电容效应。原副边绕组的压差很大，导致有寄生电容存在，在开关的时候，这个寄生电容上有电流流动，造成共模噪声。如下图所示。

可以使用屏蔽层减小Cp。降低共模噪声。或者使原边和副边相互抵消。如下图的方法。

学到了很多东西，需要在实践中去进一步验证设计。

反激变压器的设计-电子研习社相关推荐

“反激变压器”其实是“电感”
最近重新翻看了<开关电源设计>[美 Abraham I. Pressman, Keith Billings, Taylor Morey著 ],这本堪称二十几年来业界公认最权威的电源设计指导 ...
电源——反激变压器设计过程
反激式变压器的优点有: 1. 电路简单,能高效提供多路直流输出,因此适合多组输出要求. 2.转换效率高,损失小. 3.变压器匝数比值较小. 4.输入电压在很大的范围内波动时,仍可有较稳定的输出. 设计 ...
TDK| 电源——反激变压器设计过程
电源参数根据功率.输入输出的情况,我们选择反激电源拓扑. 反激式变压器的优点有: 1. 电路简单,能高效提供多路直流输出,因此适合多组输出要求. 2.转换效率高,损失小. 3.变压器匝数比值较小. ...
TI PFC+LLC解决方案在工业电源中的应用-电子研习社
TI PFC+LLC解决方案在工业电源中的应用-电子研习社-TI工程师主要内容:  PFC LLC的明星产品和解决方案:大功率PFC,LLC控制器UCC25630X  工业应用中TI的解决方案 ...
matlab 反激变压器,基于matlab的反激电路设计..doc
现代电源技术基于反激变换器的手机充电器内部简单电路设计报告学院: 专业名称: 学生姓名: 班级: 指导教师: 时间: 摘要在学习课程<现代电源技术>的基础上,设计了 ...
基于SF1565的120W反激式开关电源设计
由于本人对开关电源了解不深入,首次试做,居然没有炸机,开心,然后就是失落,感觉好多东西还是不太明白,因此仅做简单设计总结说明: 1.理解反激式开关电源原理,这是基础中的基础,就是将交流电整流滤波后通过 ...
反激变压器气隙宽度计算公式推导
反激式变压器的磁芯一般是铁氧体,铁氧体的导磁性能非常好,若不加气隙,则其磁芯电感并不能存储多少磁能.若要存储足够的磁能供次级绕组输出,则必须在磁路上加气隙. 1.求气隙定律磁阻公式 --磁动势,-- ...
反激变压器反射电压详解
我以前做过隔离式的POE模块,其电路实际就是个反激式开关电源.只不过其输入电压范围比较低,为44V-57V. 电路如下图,就是个flyback. 可以看到,电路中有个钳位电路,用来抑制电压尖峰,就在初 ...
反激式开关电源变压器设计
一.引出反激式开关电源的变压器相当于一个储能电感,其存储能量的大小直接影响开关电源的输出功率.因此,反激式开关电源的设计实际上是功率电感的设计.步骤分为:计算一次侧电感量Lp.选择磁芯.计算气隙宽度 ...
开关电源设计-变压器正激和反激的区别分析
这里写自定义目录标题一:反激式开关电源 1.1 反激开关电源 1.2 工作原理 1.3 反激电路的演变二:正激式开关电源 2.1 正激式开关电源三:区别 3.1 主要区别 3.2 最大区别四: ...

反激变压器的设计-电子研习社

反激变压器的设计-电子研习社相关推荐

最新文章

热门文章