开关电源变压器设计资料1

开关电源变压器设计 开关变压器是将 DC 电压﹐通过自激励震荡或者 IC 它激励间歇震荡形成高频方波﹐通过变压器耦 合到次级,整流后达到各种所需 DC 电压﹒ 变压器在电路中电磁感应的耦合作用﹐达到初﹒次级绝缘隔离﹐输出实现各种高频电压﹒ 目的﹕减小变压器体积﹐降低成本﹐使设备小形化﹐节约能源﹐提高稳压精度﹒ N 工频变压器与高频变压器的比较﹕ 工频高频 E＝4.4f N Ae Bm f=50HZ E＝4.0f N Ae Bm f=50KHZ N Ae Bm 效率﹕η =60-80 % (P2／P2+Pm+ PC)η 90% ((P2／P2+Pm) 功率因素﹕ Cosψ =0.6-0.7 (系统 100W 供电 142W) Cosψ 0.90 (系统 100W 供电 111W) 稳压精度﹕Δ U%=1% (U20-U2／U20*100)Δ U4000V延伸变形后＞1500V﹒ 3﹒S 线圈－S 线圈之间爬电耐压距离﹕＞1500V＞1.5mm﹒ 4﹒边缘胶带MARGINTAPE爬电耐压距离﹕边缘安胶 W=3mm 可根据 Vi 电压 W1.5－2.mm﹒ 5﹒采用 TEX－E 线解决耐压距离﹕三重绝缘线 层6000V延伸变形后耐压下降﹒ 6﹒胶带绝缘层解决耐压距离﹕胶带村垫 SOL 一层 SPC 二层﹐反贴胶带等﹒ 7﹒规格耐压条件(3.0KV/60’ 2mA)制程条件 UL3.0KV ＊1.2 倍/2’ 2mA﹒ 8﹒层间耐压要求﹕层间耐压测试要求﹐与 AN 有关﹒ 空气爬電耐壓測試 2.0KV 膠帶耐壓測試 0.065m 4﹒0KV 2mm 鐵平板 鐵平板 CS2670 耐壓儀 CS2670 耐壓儀 常規安全距离 MARGIN TAPE3mm3mm 常規安全距离 MARGIN TAPE 6mm 6mm oil-woil 爬電距离 wire-core TUBE保護 woil-woil TUBE保護 3）开关变压器的参数分析 一﹐漏感 Lk﹕當開關管達到高速開關時﹐ （截止）由于變壓器的Lk 存在﹐開關管兩端就會產 生浪涌電壓﹒整机中可以采用(電壓鉗位電路)來控制. 区 ULUc L(dic/dt) IL Ic C(dUc/dt) 二﹐分布電容Cp﹕當開關管（導通）由于開關寄生電容及變壓器Cp 產生浪涌電流﹐流向 開關產生很大噪聲﹒整机中可以采用(電流限制電路)來控制. 三﹐集膚效應﹕﹒線圈中流過高頻電流時在開關頻率較高﹐電流只在導線的表皮流過﹐稱為 集膚效應﹐高速開關下磁力線引起渦流﹐抵消中心電流﹐導線形成空心導体﹒ 例﹒Δ＝0﹒090﹒09＊2＝0﹒18選用 0﹒10－0﹒17 穿透深度Δ＝6﹒61／√f（mm）高頻100KHZ,線經不超過穿透深度Δ的兩倍為好﹒ 1.关于集肤效应可选用多股线（满足 ba a=rba a=r2 2π π b= r b= r2 2π π *x x= x*x x= x 股线）满足高频负载电流﹐ 降低变压器温升﹒ 2. 关于 L k 与 Cp 是一对矛盾﹐一般要求变压器平衡 L k 与 Cp 参数﹐L k 不要追求愈小愈好﹐Cp 的增加 会引起噪声的增加﹒ 开关变压器开关变压器 GAP&LGAP&L K K LEAKAGE PRIMAR GAP Φ2 Φ1 SECONDA ΦΦC C MUTUAL FLUX GAP 儲蓄能量儲蓄能量 1 / 2 L I = B* B /u o 0.4π* Ae Ig 儲能儲能 GAP 氣隙長度氣隙長度 磁感磁感B磁場磁場體積體積 2 Ig=0.4πL I / Ae * B 2 2 1﹒气隙 GAP 设计大小与所需要的传递能量有关﹐GAP 大气隙长度增加也就是气隙体积增加﹐电 感下降﹒GAP 小容易引起电感饱和﹒ 2﹒气隙 GAP 传递能量大小与使用的工作频率有关﹐高频时（＞60KHZ）磁芯损耗加大﹒ 3﹒LEAKAGE 漏感﹕初级绕组 P&S 次级主绕组相邻紧密﹐耦合面积大﹐（P﹒S 夹绕）漏感量小﹒S 次级主绕组如果匝数少﹐疏绕或者增加匝数﹐也可减小漏感量﹒