一种电流断续模式反激开关电源变压器磁芯选择方法技术

技术编号:13156727 阅读:83 留言:0更新日期:2016-05-09 19:12
本发明专利技术公开了一种电流断续模式反激开关电源变压器磁芯选择方法,该方法包括步骤:(1)计算变压器磁芯的有效截面积理论值;(2)计算变压器磁芯的窗口面积理论值;(3)计算变压器磁芯的有效截面积理论值和窗口面积理论值的乘积AP;(4)查询实际EI型变压器磁芯或者EE型变压器磁芯的制造参数,计算实际变压器的磁芯有效截面积和窗口面积的乘积APre,选取APre大于等于AP,且APre最接近AP的变压器磁芯作为选用的变压器磁芯。本发明专利技术可以针对不同的功率设计要求以及频率设计要求选择出较为理想的变压器磁芯,对于电流断续模式反激开关电源的性能提升具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及开关电源研究领域,特别设及一种电流断续模式反激开关电源变压器 磁忍选择方法。
技术介绍
变压器是电流断续模式反激开关电源能量存储与传输的关键部件,变压器的磁忍 的选择对于电流断续模式反激开关电源的性能至关重要。过大的磁忍会增加电流断续模式 反激开关电源的体积且磁忍的利用率低,过小的磁忍会出现饱和现象导致电流断续模式反 激开关电源不能正常工作。恰当地选择电流断续模式反激开关电源的磁忍对于降低电流断 续模式反激开关电源的体积、提升电流断续模式反激开关电源的性能有着重要的意义。传 统的选择方法中按照工频变压器的选型方法来选择高频变压器磁忍,计算公式对于高频开 关电源来说并不准确。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种电流断续模式反激开关 电源变压器磁忍选择方法,根据该方法可W针对不同的功率设计要求W及频率设计要求选 择出较为理想的变压器磁忍,对于电流断续模式反激开关电源的性能提升具有重要意义。 本专利技术的目的通过W下的技术方案实现: -种电流断续模式反激开关电源变压器磁忍选择方法,包括如下步骤: (1)计算变压器磁忍的有效截面积理论值; (2)计算变压器磁忍的窗口面积理论值;[000引(3)计算变压器磁忍的有效截面积理论值和窗口面积理论值的乘积AP; (4)查询实际EI型变压器磁忍或者邸型变压器磁忍的制造参数,计算实际变压器 的磁忍有效截面积和窗口面积的乘积APre,选取APre大于等于AP,且APre最接近AP的变压器 磁忍作为选用的变压器磁忍。 所述电流断续模式反激开关电源变压器磁忍选择方法,所述步骤(1)具体为:计算 变压器磁忍的有效截面积理论值.> 其中,Uin表示电流断续模式反激开关电源 直流输入电压,D为开关管导通时间与整个开关周期的比值,称为占空比,Np为变压器原边 的线圈应数,A Bm为变压器导通期间变压器磁忍内磁感应强度的最大变化量,且变压器磁 忍的剩余磁感应强度Br与A Bm之和小于变压器磁忍的饱和磁感应强度Bs, f为电流断续模式 反激开关电源变压器的开关频率;所述步骤(2 )具体为:计算变压器磁忍的窗口面积理论值其中,Ipmax为变压器原边的最大电流值,Ns为变压器副边 的线圈应数,Ismax为变压器副边的最大电流值,J为变压器线圈中流过的电流密度,K。为变压 器的窗口利用率,〇<K〇<1; 所述步骤(3)具体为:计算变压器磁忍的有效截面积理论值和窗口面积理论值的 乘积由于电流断续模式反激开关电源 中的变压器副边电流在一个开关周期结束之前电流降为零,因此存在关系式NpIpmax = 化Ismax W及Pin = 2UinDIpmax,所W,其中Pin为电流断续模式反激 开关电源的额定输入功率; 所述步骤(4)具体为:查询实际EI型变压器磁忍或者邸型变压器磁忍的制造参数, 计算实际变压器的有效截面积和窗口面积的乘积APre,选取APre > AP且APre值最接近AP值的 变压器磁忍作为选用的变压器磁忍。 所述电流断续模式反激开关电源变压器磁忍选择方法,其基于W下电路拓扑结 构:直流输入电压化n的正极与变压器原边端点1连接,变压器原边的端点2经过开关管Q连接 到直流输入电压化n的负极,开关管Q用于控制变压器原边回路的开通和关断,变压器副边的 端点3与二极管D的阳极连接,二极管D的阴极与电容C中电压高的端点连接,电容C中电压低 的端点与变压器副边的端点4连接,变压器原边的端点1与副边的端点4互为同名端,互为同 名端的两个端点电压极性同时为正或者同时为负。 所述电流断续模式反激开关电源的工作过程为:在一个开关周期T内,开关管Q开 通DT时间后关断,D为开关管导通时间与整个开关周期的比值,称为占空比,当开关管Q导通 时,变压器原边的端点1电压为正极性,副边的端点3电压为负极性,二极管无法导通,变压 器原边电流,Lp为变压器原边电感值,t为时间,在DT时刻,变压器原边的电流值最 大,为,DT时刻开关管Q关断,变压器副边的端点3电压极性为正极性,二极管 导通,变压器副边的初始电流Ismax满足NpIpmax =化Ismax, Np为变压器原边的线圈应数,化为变 压器副边的线圈应数,二极管导通后变压器的副边电流,且副边 电流在一个开关周期结束之前降低为零,Ud为电容C上的电压,极性为正,Ls为变压器的副边 电感值。 本专利技术与现有技术相比,具有如下优点和有益效果: 本专利技术基于电流断续模式反激开关电源的工作过程,公开了一种适合于电流断续 模式反激开关电源的变压器选型的方法,根据该方法可W针对不同的功率设计要求W及频 率设计要求选择出较为理想的变压器磁忍,对于电流断续模式反激开关电源的性能提升具 有重要意义。【附图说明】 图I是基于的电流断续模式反激开关电源电路拓扑图。【具体实施方式】 下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述,但本专利技术的实施方式不限 于此。 实施例1 本实施例一种电流断续模式反激开关电源变压器磁忍选择方法,基于图1所示的 电流断续模式反激开关电源的电路拓扑图,具体结构如下:直流输入电压化n的正极与变压 器原边端点1连接,变压器原边的端点2经过开关管Q连接到直流输入电压Uin的负极,开关管 Q用于控制变压器原边回路的开通和关断,变压器副边的端点3与二极管D的阳极连接,二极 管D的阴极与电容C中电压高的端点连接,电容C中电压低的端点与变压器副边的端点4连 接,变压器原边的端点1与副边的端点4互为同名端,互为同名端的两个端点电压极性同时 为正或者同时为负。 所述电流断续模式反激开关电源的工作过程为:在一个开关周期T内,开关管Q开 通DT时间后关断,D为开关管导通时间与整个开关周期的比值,称为占空比,当开关管Q导通 时,变压器原边的端点1电压为正极性,副边的端点3电压为负极性,二极管无法导通,变压 器原边电流Lp为变压器原边电感值,t为时间,在DT时刻,变压器原边的电流值最 大,为,DT时刻开关管Q关断,变压器副边的端点3电压极性为正极性,二极管 导通,变压器副边的初始电流Ismax满足NpIpmax =化Ismax, Np为变压器原边的线圈应数,化为变 压器副边的线圈应数,二极管当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流断续模式反激开关电源变压器磁芯选择方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)计算变压器磁芯的有效截面积理论值;(2)计算变压器磁芯的窗口面积理论值;(3)计算变压器磁芯的有效截面积理论值和窗口面积理论值的乘积AP;(4)查询实际EI型变压器磁芯或者EE型变压器磁芯的制造参数,计算实际变压器的磁芯有效截面积和窗口面积的乘积APre,选取APre大于等于AP,且APre最接近AP的变压器磁芯作为选用的变压器磁芯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:康龙云李臻王书彪冯腾
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:广东;44

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