【导读】上一篇文章讲述了关于MOS管如何使反激电源达到90%的效率,本文从变压器入手,详解了变压器的设计,以及对反激电源效率的作用。本文由资深达人整理的反激电源设计经验,希望能够对大家有所帮助。

图1
如图1所示,打开PExprt,输入我们要设计的参数,先看看情况。然后调整好砸比和纹波率,看下CCM模式次级电流峰值。

图2

图3

图4

图5

图6

图7
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现在目前准备用两种方案同步设计下:
1、双端反激式,每个变压器输出20A,同步整流。
2、双端反激式,每端初级串联,次级独立输出各10A,这个方法要评估初级串联的平衡性,肖特基输出。
下面放出两种方案的原理图。
先来看第一个方案的简易原理图,这样便于在saber中仿真评估。

图8
首先这个产品就是要选定一个合适的频率,频率越高,磁芯就可以选的越小,输出电容和电感也可以做小。但是随之而来的EMC问题,开关损耗等又不得不考虑。所以从90年代开始,主流开关电源都停留在几十K的频率范围,现在电源都在拼效率,寿命,功能,成本等。
既然要选频率,就得说说频率影响了电源中的什么:依然按照焦耳算法来解释。
在不考虑损耗的情况下做理论分析:
一个电源的功率W,推算出没微秒需要的传递的功率为uJ,200W的就200uJ。
对于不同频率的变压器,周期T,电感量L不同。每微秒传递的平均功率相同,占空比也设为100%相同。对于变压器传递的功率=1/2UIt。
现在建立一个几何图形:

图9
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为了简化分析,假设占空比100%(实际电源稳态不会出现,省去占空比换算)则看出斜率如下图。

图10
从前一节仿真磁芯已经得出,斜率越陡峭,剩磁越高,实际上肌肤效应也是如此。但是这里指考虑到电流,不同频率下的变压器烧制匝数不一样,匝数一样的气隙就不一样。
根据这个公式,频率越低的需要存储的能量越多,频率较低的变压器要么加大气隙,要么改变匝数N,当改变匝数N的时候引起安匝数变化,就引起磁通量变化而需要更大的磁芯。

根据这个公式,频率越低的需要存储的能量越多,频率较低的变压器要么加大气隙,要么改变匝数N,当改变匝数N的时候引起安匝数变化,就引起磁通量变化而需要更大的磁芯。
关于频率变化引起的变化总结出两点:
1、电流斜率不同,频率低的斜率小,迟滞回线窄。
2、单次存储能量不同,频率低的需要存储更多能量,需要更大的磁芯。
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