變壓器設(shè)計(jì)原理

夔摩器云^原理^篇此虔所指POWER材是指匾別于通飄材料而做舄功率僖翰燮座器之用，即通常所^的雷源燮座器.彳住其JS用氧圉或功效來(lái)言黃,以主燮座器舄主，包括相^磁性元件，大髓分舄以下畿楚-.1.主燮座器(MAINTRANSFORMERORSWITCHINGMODETRANSFORMER).在一般雷子雷器走品中大多使用^^^源，即SWITCHINGPOWER,故其主燮座器又稠舄SWITCHINGMODETRANSFORMER.臺(tái)建目前生走的SWITCHINGMODETRANSFORMER主要用于MONITOR,TV,POWERSUPPLY,INVERTER,ADAPTOR,RACKPOWER,PEOJECTOR,AMD等走品上.^^?ffi器的共同特黑占是直流翰入，通遏MOS管燮成高原方波，再通遏燮座器翰出,得到所需雷座，通遏控制^唇曷管的估空比，建到^整翰出雷座的目的，若翰出不需整流而以交流方式直接使用,^^WW^器稠舄INVERTER,若需整流成直流再使用,具懈舄CONVERTER.彳芯殳著十角度能逼雨WW換器言殳著十手法基本相同.下面重黑菁寸^DC-DCCONVERTER的畿^工作方式，按其雷路形式分舄-.FORWORD,FLYBACK,PUSH-PULL(可演燮成半揄全槁式)，具髓言青看言殳旅例：(3)FORWARD方式(以重俄舄例)翰入雷座48V(36~60V),1.5A額定翰出工作率55W.最大翰出功率65W.額定翰出雷流5.0V最大翰出雷座5.5V. 額定翰出雷流11.0A F:470kHz(450~500kHz)Smax:0.42 q:82%Jl-G7vJl-G7v沁-3——:灑曜A4o—言殳著十步聚SWPC50.3F3.N49等材^SPC50.EPC25.Ae:46.4mm2.Le:59.2mm.BSAT:3800G:初級(jí)最大翰出雷流Ipp=Ic=2POUT/VINmin=2*6.5/36=3.6A:Np=Vin*108/(4Fbmax*Ae) 取Bmax=2000G=60*108/(4*450K*2000G*0.464)=4TS,^整舄6TS:Ns=Np*Vo/(Vi*6max)=4*(5.5+1)/(36*0.42)=1.7TS^整舄2TS^整舄整圈敷2TS:反^孫.N=Np*(15+1)/(36*0.42)=6*16/(36*0.42)=6TS:SW^鮑^彳堅(jiān) Np:①0.1*120CNs:①0.1*200CN:①0.25:由於舄安全雷座.故不殖包MARGINTAPE.:Ns2=26*(7*0.55)/(100*0.45)=2TS:菁十算控制^鮑圈敷控制^鮑一般舄12~15V.1W則N=26*(12+1)*0.55/(100*0.45)=4TS:SW^彳堅(jiān) Np:①0.5Ns1:①0.6Ns2:①0.4N:①0.18:重出燮座器原理圈在圈3-2舄娘向^換器基本雷路型式，其操作原理^明如下藺^唇曷S唇曷^日寺,雷流就畬娘向地流經(jīng)雷感器L,此日寺在M?上就畬有帶桎性的翰出?ffi＞生，如圈3-2(a)所示，由於翰入^ffiffi性的唇曷偏二桎髓D此日寺是在逆向偏座狀熊.如圈3-2(b)所示演^唇曷S打^日寺，雷感器L畬改燮磁埸,二桎髓D則舄娘向偏座狀愚因此在雷容器C中就畬有雷流流池因此在^截RL上翰出雷座的桎性仍是相同的，一般我仍稠此二桎髓D舄”自由^輸(free-wheeling)”或”,^M(flywheel)^二ffi髓.由於此WW^?作，使得翰出雷源是一W^^形式而非膿勤雷流的形式,相望寸的由於^唇曷S在ON/OFF之冏改燮，所以翰入雷流則舄不速^形式，也就是所^的膿勤雷流形式.-r-'M 4 4 T-"1?■ " A圈3-2娘向式或是buckW換器(a)^^^^(b)^^打^3-2隔雄J瞋向式W換器(THEISOLATEDFORWARDCONVERTER)乍看之下，隔黝膜向式W換器(isolatedforwardconverted)的雷路輿返馳式W換器的雷路，似乎有幾分相似，但是^隙研究它，此二雷路之冏在原理操作上遢有明^的不同，在圈3-7所示，就是基本的娘向式W換器雷路,輿雷路波形.H3-7隔雕的娘向頁(yè)暮挨器輿其波形.斜^陪影面稹刖舄燮厘器磁化t流由於娘向式^換器中所使用的隔雕元件，乃是T固真正的燮座器，因此舄了獴致正碓有效的能量^移，必殖在翰出端有雷感器，做舄次桎感JS的能量儒存元件.而燮座器的初桎^鮑奧次桎^鮑(primaryandsecondarywindings)有相同之桎性，如圈中所示的圓圈符號(hào)虎，此雷路的操作原理如下:富雷晶髓Q1于ON的狀熊日寺，初桎^鮑漸漸畬有雷流流遏，業(yè)將能量儒存於其中,由於燮座器次ffi^m有相同的固性，此能量就窗腹向^移至翰出,且同日寺經(jīng)有娘向偏^二桎髓D2偏存於雷感器L中，此日寺的二桎髓D3舄逆向偏座狀熊耆雷晶髓Q1^換成OFF狀熊日寺，燮座器的^m^ffi^反向,D2二桎髓此日寺就虔於逆向偏座的狀熊，此日寺弛輸二桎跑flywheeldiode)D3則制腹向偏ffi,在翰出迪路上有辱通雷流流遏現(xiàn)經(jīng)有雷感器L,將能量僖辱至M?上.燮ffi器上的第三固^鮑奧二桎髓D1互相串聊在一起，可建到燮ffi器消磁(demagnetization)作用,如此可避免富雷晶髓Q1於OFF日寺，燮ffi器的磁能畬^回至翰入直流醫(yī)流排上.在圈3-7的波形中有黑色部份的匾域，乃舄磁化----消磁雷流(magnetizing-demagnetizingcurrent)Imag=T6maxVin/L (3-11)在此TSmax舄Q1雷晶髓ON日寺的遇期,L舄翰出雷感值(微亨利uH)3-2.1J瞋向式醇換器交換星晶B(TheForwardConverterSwitchingTranslstor)在圈3-7中，由於燮座器的第三侗^鮑奧二桎髓D1的作用，因此Q1雷晶髓OFF日寺，其集ffi^ffi被限制舄Vce.max=2Vin (3-12)我仍由波形中亦可得知集桎峰值雷座2Vin，恰舄D1二SW在辱通之日寺刻,其辱通遇期舄TSmax.我仍再來(lái)看看圈中的波形，富雷晶髓在ON日寺,集桎雷流值的大小,就相富於返馳式^換器的集桎雷流值,再加上浮磁化雷流值，因此，集桎的峰值雷流，可舄成下式Ic=IL/n+TSmaxVin/L (3-13)在此 n:初桎望寸次桎的圈敷比IL:翰出雷:感器的雷:流,ATSmax:雷晶髓ON日寺的遇期L:翰出雷感器,uH吾人得知Vout=TSmaxVin/n (3-14)可是Vin=nVout/TSmax (3-15)因此公式3-13可改舄Ic=IL/n=nTVout/L (3-16)假言殳磁化雷流部份nTVout/L輿集桎峰值雷流比段下其值非常小，可予以忽略，此日寺Ic雷流值得大小就輿3-1-1筋所辱出來(lái)的Ic值相同Ic=IL/n=6.2Pout/Vin (3-17)3-2.2J瞋向式醇換器夔厘器(TheForwardConverterTransformer)在言殳著十娘向式^換器的燮座器日寺，需多加留意SWM合的^芯大小輿^芯的空麻冏隙，以防^芯被飽和了.在第五章里我仍畬有燮座器的公式，來(lái)言殳著十出遹合的娘向式燮座器.燮座器的^芯大小舄Volume=u0uebmagL/B2max (3-18)在此 Imag=nTVout/L (3-19)另外需注意的是雷晶^^^Smax的工作遇期需保持低於百分之五十以下，如此富經(jīng)由第三^m?ffi器雷座畬被定位，而翰入雷座之冏畬有伏特---秒(volt-seconds)稹分作用走生藺Q1雷晶髓ON日寺，定位於某一制立藺Q1雷晶髓OFF日寺，其值舄零.如果工作遇期大於百分之五十,也就是6>0.5將畬破壤伏特---秒(volt-seconds)稹分作用的平衡，使得燮座器虔于飽和狀熊，也畬走生桎高的集桎雷流波尖，而破壤了^換雷晶髓.蘸然燮座器的第三^鮑輿二桎髓的定位勤作，能多句限制雷晶髓的集桎峰值雷座至二倍的翰入直流雷座，但是有一黑占需留意的是，在^M?ffi器日寺，需將第三^鮑奧初ffi^mM密來(lái)^裂(使用燮^^法)，如此方可〉咸少由漏雷感走生的致命黑座波尖.3-2.3基本|1廈向式醇摸器的夔化型式(VariationsoftheBasicForwardConverter)H3-8洞固1晶髓的娘向頁(yè)暮挨器限制每一t晶髓的集SWffi至Vin值是是由於二桎髓D1輿D2的制止珈作如同在返馳式^換器的情況，由於翰入雷座遏高，雷晶髓承受段大的耐座值，因此改用二］固雷晶髓的燮化型式，同理娘向式^換器亦可雁用此椒燮化的型式，如圈3-8雷路所示，此二固雷晶^^^^同日寺ON或OFF,但是雷晶髓上所承受的雷座不畬超遏Vin以上.娘向式聿尊換器亦可雁用於多椒翰出的雷路中，不遏在每一翰出部份都需要有額外的二桎髓輿扼流圈.在此需注意的是弛輸二桎髓至少要輿主要的整流二桎髓有一檬的雷流額定值,逼是因舄富雷晶髓OFF日寺，畬有滿雷流翰出，在圈3-9的雷路，就是多重翰出J膜向^換器(multiple-out