您好、欢迎来到非凡11选5计划-非凡彩票计划-非凡计划6码两期!
当前位置:非凡11选5计划.非凡彩票计划.非凡计划6码两期 > 变压器有限公司 >

集成电路高频变压器的设计与制作性能参数

发布时间:2019-06-23 14:43 来源:未知 编辑:admin

  集成电路高频变压器的设想与制造机能参数

  脉冲变压器也可称作开关变压器,或简单地称作高频变压器。在保守的高频变压器设想中,因为磁芯材料的限制,其工作频次较低,一般在20kHz摆布。跟着电源手艺的不竭成长,电源系统的小型化、高频化和大功率化已成为一个永久的研究标的目的和成长趋向。因而,研究利用频次更高的电源变压器是降低电源系统体积、提高电源输出功率比的环节要素。

  跟着使用手艺范畴的不竭扩展,开关电源的使用愈来愈普遍,但制造开关电源的次要手艺和花费次要精神就是制造开关变压器的部件。

  开关变压器与通俗变压器的区别大致有以下几点:

  (1)电源电压不是正弦波,而是交换方波,初级绕组中电流都长短正弦波。

  (2)变压器的工作频次比力高,凡是都在几十赫兹,以至高达几十万赫兹。在确定铁芯材料及损耗时必需考虑能满足高频工作的需要及铁芯中有高次谐波的影响。

  (3)绕组线路比力复杂,多半都有核心抽头。这不只增大了初级绕组的尺寸,增大了变压器的体积和分量,并且使绕组在铁芯窗口中的分布关系发生变化。

  图1开关电源道理图

  本文引见了一款如图1所示的DC—DC变换器,输入电压为直流24V,输出电压别离为5V及12V的多路直流输出。要求各路输出电流都在lA以上,焦点器件是美国Unitrode公司出产的一种高机能单端输出式电流节制型脉宽调制器芯片UC3842,最高工作频次可达200kHz。按照锌锰铁氧体合金的优异电磁机能,通过具体示例引见工作频次为100kHz的高频开关电源变压器的设想及留意事项。

  2变压器磁芯的选择与工作点简直定

  2.1磁芯材料的选择

  从变压器的机能目标要求可知,保守的薄带硅钢已很难满足变压器在频次、利用情况方面的设想要求。磁芯的材料只要从坡莫合金、铁氧体材料、钴基非晶态合金和超微晶合金几种材猜中来考虑。坡莫合金、钴基非晶态价钱高,约为铁氧体材料的数倍,而饱和磁感应强度Bs也不是很高,且加工工艺复杂。考虑到我们所要求的电源输出功率并不高,大约为30W,因而,分析几种材料的机能比力,我们仍是选择了饱和磁感应强度Bs较高,温度不变性好,价钱低廉,加工便利的性价比力低的锌锰铁氧体材料,并选以此材料作为框架的EI28来绕制本例中的脉冲变压器。

  2.2工作点简直定

  按照相关材料,EC35输出功率为50W,饱和磁感应强度大约在2000Gs摆布。买来的磁芯,因为厂家供给的磁感应强度月,值并不精确,可用图2所供给的体例粗略测试一下。将调压器接至原线圈,用示波器察看副线圈输出电压波形。将原线圈的输入电压由小到大慢慢升高,直到示波器显示的波形发生奇变。此时,磁芯已饱和,按照公式:

  U=4.44fN1Φm可推知在工频时的Φm值。要求不高时,可按照测算出的Φm,粗略估算出原线圈的匝数:

  图2工作点测试示企图

  3变压器次要参数的计较

  本例中的变换器采用单端反激式工作体例,单端反激变换器在小功率开关电源设想中使用很是普遍,且多路输出较便利。单端反激电源的工作模式有两种:电流持续模式和电流断续模式。前者合用于较小功率,副边二极管具有没有反向恢复的问题,但MOS管的峰值电流相对较大;后者MOS管的峰值电流相对较小,但具有副边二极管的反向恢复问题,需要给二极管加接收电路。这两种工作模式可按照现实需求来选择,本文采用了后者。

  设想变压器时大多需要考虑下面问题:变换器频次f(H2);初级电压U1(V),次级电压U2(V);次级电流i2(A);绕组线;温升τ(℃);绕组相对电压降u;情况温度τHJ(℃);绝缘材料密度γz(g/cm3)

  1)按照变压器的输出功率拔取铁芯,所拔取的铁芯的户,值应等于或大于给定值。

  2)绕组每伏匝数

  ST是铁芯的截面积;kT是窗口的填充系数;

  3)初级绕组电势

  4)初级绕组匝数

  5)次级绕组电势

  6)次级绕组匝数

  7)初级绕组电流

  8)次级绕组电流

  此中,n1、n2:别离是初级绕组和次级绕组的每层匝数。

  9)初级绕组线)次级绕组线)

  此中,j是电流密度。

  细致的变压器设想方式与计较相当复杂,本文参照经验公式,根据下面的步调设想了本例转换器中的高频变压器。

  3.1确定变压器的变比

  按照输出电压U0的关系式

  式中UD为整流器输出的直流电压。

  3.2计较初级线圈中的电流

  P0=P1+P2+P3=29W开关电源的效率η一般在60~90%之间,本例取η=0.65,则输入功率为

  初级的平均电流为

  假定初级线圈的初始电流为零,那么,在开关管的导通期tON里,初级线圈中的电流心便从零起头线

  式中Ilp—初级线圈峰值电流,A;

  3.4计较次级绕组圈数N2

  3.5反馈绕组N3的估算

  3.6导线线径的拔取

  按照输入输出的估算,初线线圈的平均电流值该当答应达到2A。

  绕制开关变压器最主要的问题是想法子使初、次级线圈慎密地耦合在一路,如许能够减小变压器漏感,由于漏感过大,将会形成较大的尖峰脉冲,从而击穿开关管。因而,在绕制高频变压器线圈时,应尽量使初、次级线圈之间的距离近些。

  具体可采用以下方式:

  (1)双线并绕法

  将初、次级线圈的漆包线合起来并绕,即所谓双线并绕。如许初、次级线间距离最小,可使漏感减小到最小值。但这种绕法欠好绕制,同时两线间的耐压值较低。

  (2)逐层间绕法

  为降服并绕法耐压低、绕制坚苦的错误谬误,用初、次级分层间绕法,即1、3、5行奇数层绕初级绕组,2、4、6等偶数层绕次级绕组。这种绕法仍可连结初、次级间的耦合,又可在初、次级间垫绝缘纸,以提高绝缘程度。

  本例中,为减小分布参数的影响,初级采用双线并绕毗连的布局,次级采用分段绕制,串联相接的体例,即所谓堆叠绕法。降低绕组间的电压差,提高变压器的可*性。在变压器的绝缘方面,线圈绝缘应尽量选用抗电强度高、介质损耗低的复合纤维绝缘纸,提高初、次级之间的绝缘强度和抗电晕能力,本例中,由于不涉及高压,绝缘问题不必特殊考虑。

锟斤拷锟斤拷锟斤拷QQ微锟斤拷锟斤拷锟斤拷锟斤拷锟斤拷锟斤拷微锟斤拷
关于我们|联系我们|版权声明|网站地图|
Copyright © 2002-2019 非凡11选5计划-非凡彩票计划-非凡计划6码两期 版权所有