充電器中的變壓器設(shè)計(jì)實(shí)例（1）

正激充電器變換器中開關(guān)變壓器的設(shè)計(jì)可以通過很多途徑來實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)充電器廠家應(yīng)選擇一種自己習(xí)慣的方法。

下面的例子使用了一種非嚴(yán)密的設(shè)計(jì)方法，從計(jì)算原邊匝數(shù)入手。在選擇磁心尺寸和較佳感應(yīng)（總損耗較小）時(shí)使用了制造商發(fā)布的列線圖。后面樣機(jī)評(píng)價(jià)時(shí)變壓器是合適的，并與較佳設(shè)計(jì)相差不遠(yuǎn)。應(yīng)該記住，在多輸出應(yīng)用中，不可能所有的輸出總是有精確的電壓結(jié)果，這是因?yàn)槔@組只能有1圈或某些情況下半圈的增量。再者，磁心尺寸常常是一種折中的選擇。

除了對(duì)較大導(dǎo)通脈寬和直流電壓標(biāo)稱值要計(jì)算原邊匝數(shù)外，正激變換器的這種設(shè)計(jì)方法與前面反激變換器中使用方法非常類似。與飽和極限設(shè)計(jì)相反，這又是一種較優(yōu)損耗設(shè)計(jì)。控制電路將阻止飽和。設(shè)計(jì)出的原邊匝數(shù)比相應(yīng)反激變換器的略多。

這種掃描儀電源適配器選擇的理由是在正激變換器中當(dāng)負(fù)載突變時(shí)輸出電感器可以限制輸出電流的變化率。為了對(duì)此進(jìn)行補(bǔ)償，控制放大器使輸入脈寬為較大以使電感器中的電流盡可能快速上升。在這些暫態(tài)條件下，高原邊電壓和較大脈寬會(huì)同時(shí)加在變壓器原邊。雖然這種情況僅是短時(shí)出現(xiàn)，磁心也會(huì)飽和，除非變壓器專為此情況而設(shè)計(jì)。

控制電路的設(shè)計(jì)應(yīng)使控制電路的脈寬和變化率在較大輸入電壓下得到限制。這樣可以防止較大脈寬和較大充電器電壓同時(shí)出現(xiàn)。在后面設(shè)計(jì)中必須對(duì)這一點(diǎn)進(jìn)行檢驗(yàn)。

正激變換器中，不希望在磁心中儲(chǔ)存能量，因?yàn)樵撃芰吭诜醇て陂g必須回送到充電器磁心中有一小氣隙可以保證反激期間磁通返回到低剩磁水平和允許較大的磁通密度偏移氣隙應(yīng)盡可能小（50.2μm或76.2μm足矣），圖中的實(shí)驗(yàn)表明，即使磁心中有一小氣隙，剩磁通也可低得多，同時(shí)有一小氣隙可以穩(wěn)定磁參數(shù)。

步驟1，選擇變壓器的磁心尺寸

磁心尺寸的選擇以傳遞的功率為基礎(chǔ)，制造商的推薦會(huì)使設(shè)計(jì)有良好的開端。典型磁心選擇的列線圖示于圖中。在下例中，設(shè)計(jì)的變壓器應(yīng)用于工作頻率為30kHz的100W充電器中。輸出電壓和電流如下：

+5V，10A=50W

+12V，2A=24W

12V，2A=24W

總功率=98W

輸入電壓90~130V或180~260V，47~60Hz

對(duì)于每個(gè)輔助充電器，尺寸允許增加大約3%以提供附加的絕緣和窗口空間，從圖中可知，針對(duì)100W的功率傳送應(yīng)選擇E型磁心，E42-15是一個(gè)合適的選擇。

磁心參數(shù)：有效磁心面積Ae=181mm

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